题目内容
【题目】金刚石和石墨均为碳的同素异形体,它们燃烧氧气不足时生成一氧化碳,充分燃烧生成二氧化碳,反应中放出的热量如图所示.
(1)等量金刚石和石墨完全燃烧(填“金刚石”和“石墨”)放出热量更多,写出石墨完全燃烧的热化学方程式 .
(2)在通常状况下,金刚石和石墨(填“金刚石”和“石墨”)更稳定,写出石墨转化为金刚石的热化学方程式: .
(3)12g石墨在一定量空气中燃烧,生成气体36g,该过程放出的热量为 .
【答案】
(1)金刚石; C(石墨,s)+O2(g)═CO2(g)△H=﹣393.5 kJ?mol﹣1
(2)石墨; C(石墨,s)═C(金刚石,s)△H=+1.9 kJ?mol﹣1
(3)252.0 kJ
【解析】解:(1)图象分析可知,金刚石能量高于石墨,等量金刚石和石墨完全燃烧生成二氧化碳时金刚石放热多,石墨燃烧生成二氧化碳放热110.5KJ+283.0KJ=393.5KJ;反应的热化学方程式为:C(石墨,s)+O2(g)═CO2(g)△H=﹣393.5 kJmol﹣1 ;
所以答案是:金刚石,C(石墨,s)+O2(g)═CO2(g)△H=﹣393.5 kJmol﹣1 ;(2)图象分析金刚石能量高于石墨,能量越低越稳定,所以说明石墨稳定,图象分析石墨转化为金刚石需要吸收热量=395.4KJ﹣393.5KJ=1.9KJ;反应的热化学方程式为C(石墨,s)═C(金刚石,s)△H=+1.9 kJmol﹣1
所以答案是:石墨 C(石墨,s)═C(金刚石,s)△H=+1.9 kJmol﹣1(3)12g石墨物质的量为1mol,在一定量空气中燃烧,依据元素守恒,若生成二氧化碳质量为44g,若生成一氧化碳质量为28g,生成气体36g,28g<36g<44g,判断生成的气体为一氧化碳和二氧化碳气体,设一氧化碳物质的量为x,二氧化碳物质的量为(1﹣x)mol,28x+44(1﹣x)=36g,x=0.5mol,二氧化碳物质的量为0.5mol;依据图象分析,C(石墨,s)+O2(g)═CO2(g)△H=﹣393.5 kJmol﹣1 ;C(石墨,s)+ O2(g)═CO(g)△H=﹣110.5 kJmol﹣1
生成二氧化碳和一氧化碳混合气体放出热量=393.5 kJmol﹣1 ×0.5mol+110.5 kJmol﹣1 ×0.5mol=252KJ;12g石墨在一定量空气中燃烧,生成气体36g,该过程放出的热量为252.0kJ;
所以答案是:252.0 kJ;
【考点精析】认真审题,首先需要了解反应热和焓变(在化学反应中放出或吸收的热量,通常叫反应热).