Question

【题目】金刚石和石墨均为碳的同素异形体，它们燃烧时，若氧气不足生成一氧化碳，若充分燃烧生成二氧化碳，反应中放出的热量如图所示。

（1）等质量的金刚石和石墨完全燃烧，________(填“金刚石”或“石墨”)放出的热量更多，写出表示石墨燃烧热的热化学方程式：________________________。

（2）在通常状况下，________(填“金刚石”或“石墨”)更稳定，写出石墨转化为金刚石的热化学方程式：__________________________________________。

（3）12 g石墨在一定量空气中燃烧，生成气体36 g，该过程中放出的热量为____________________。

Answer 1

【答案】金刚石C(石墨，s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－393.5 kJ·mol－1石墨C(石墨，s)===C(金刚石，s)　ΔH＝＋1.9 kJ·mol－1252.0 kJ

【解析】

(1)从图分析，等质量的金刚石的能量比石墨的高，所以等质量的金刚石和石墨完全燃烧，金刚石放出的热量多。结合图中数据分析，石墨的燃烧热的热化学方程式为C(石墨，s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝-110.5 kJ·mol－1 -283.0 kJ·mol－1 =－393.5 kJ·mol－1 。(2)等质量的金刚石和石墨比较，石墨的能量低，所以石墨比较稳定。 石墨转化为金刚石的热化学方程式为 C(石墨，s)===C(金刚石，s)　ΔH＝-393.5+395.4=＋1.9 kJ·mol－1 。(3)12克石墨的物质的量为1mol，36克气体不是二氧化碳或一氧化碳，应为二氧化碳和一氧化碳的混合气体，假设二氧化碳的物质的量为xmol，一氧化碳的物质的量为ymol，有x+y=1，44x+28y=36，解x=y=0.5mol， 根据热化学方程式分析，C(石墨，s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－393.5 kJ·mol－1 ，和C(石墨，s)＋1/2O2(g)===CO(g) ΔH＝－110.5 kJ·mol－1 ，生成0.5mol二氧化碳放出的热量为393.5/2kJ，生成0.5mol一氧化碳放出的热量为110.5/2kJ，则总共放出的热量为393.5/2+110.5/2=252.0 kJ。