Question

19．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）在通常状况下，金刚石和石墨石墨（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C（石墨，s）═C（金刚石，s）△H=+1.9kJ•mol^-1．
（2）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252.0kJ．
（3）已知在常温常压下：
①CH₃OH（l）+O₂（g）=CO（g）+2H₂O（g）△H=-359.8kJ•mol^-1
②2CO（g）+O₂（g）=2CO₂（g）△H=-556.0kJ•mol^-1
③H₂O（g）=H₂O（l）△H=-44.0kJ•mol^-1
写出体现甲醇燃烧热的热化学方程式CH₃OH（l）+3O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-725.8 kJ•mol^-1．

Answer 1

分析 （1）依据物质能量越高，越活泼分析判断，依据图象能量变化写出石墨转化为金刚石的热化学方程式，反应是吸热反应；
（2）依据极值计算判断生成的气体组成，结合热化学方程式计算得到；
（3）根据盖斯定律，由已知热化学方程式构造目标热化学方程式．

解答 解：（1）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 kJ•mol^-1
故答案为：石墨；C（石墨，s）═C（金刚石，s）△H=+1.9 kJ•mol^-1；
（2）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 kJ•mol^-1 ；C（石墨，s）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═CO（g）△H=-110.5 kJ•mol^-1
生成二氧化碳和一氧化碳混合气体放出热量=393.5 kJ•mol^-1 ×0.5mol+110.5 kJ•mol^-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；
故答案为：252.0 kJ；
（3）已知：①CH₃OH（l）+O₂（g）═CO（g）+2H₂O（g）；△H=-359.8kJ•mol^-1
②2CO（g）+O₂（g）═2CO₂（g）；△H=-556.0kJ•mol^-1
③H₂O（g）═H₂O（l）；△H=-44.0kJ•mol^-1
根据盖斯定律：①+$\frac{1}{2}$×②+2×③得CH₃OH（l）+3O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-725.8 kJ•mol^-1；
故答案为：CH₃OH（l）+3O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-725.8 kJ•mol^-1．

点评 本题考查了化学反应与能量、盖斯定律、物质稳定性的判断、键能的计算，侧重于学生的分析、计算能力的考查，为高频考点，题目难度中等，注意把握盖斯定律的含义及其应用方法．