题目内容

石墨在一定条件下可转化为金刚石,已知12 g石墨完全转化为金刚石时,要吸收Q kJ的热量,下列说法正确的是


  1. A.
    石墨不如金刚石稳定
  2. B.
    金刚石与石墨的结构是相同的
  3. C.
    等物质的量的石墨与金刚石完全燃烧,金刚石放出的的热量多
  4. D.
    等物质的量的石墨与金刚石完全燃烧,石墨放出的的热量多
C
试题分析:12 g石墨完全转化为金刚石时,要吸收Q kJ的热量,这说明石墨的总能量低于金刚石的总能量,能量越低,越稳定,因此石墨比金刚石稳定性强,A不正确。石墨和金刚石是碳元素的不同单质,结构不同,B不正确;金刚石的能量高,则等物质的量的石墨与金刚石完全燃烧,金刚石放出的的热量多,C正确,D不正确,答案选C。
考点:考查反应热、物质稳定性的判断
点评:该题是高考中的常见题型,属于基础性试题的考查。该题的关键是明确反应热与物质总能量高低的关系,以及物质稳定性和能量高低的关系,有利于培养学生的逻辑推理能力和抽象思维能力。
练习册系列答案
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将煤转化为水煤气的主要化学反应为C(石墨,s)+H2O(g)═CO(g)+H2(g).已知:C(石墨,s)、H2(g)和CO(g)的燃烧热分别是393.5kJ/mol、285.8kJ/mol、283.0kJ/mol;H2O(g)=H2O(l)△H=-44.0kJ/mol.
请回答下列问题:
(1)根据以上数据,写出C(石墨,s)与水蒸气反应的热化学反应方程式:
C(石墨,s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H=+131.3kJ/mol
C(石墨,s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H=+131.3kJ/mol

(2)比较反应热数据可知,1mol CO(g)和1mol H2(g)完全燃烧放出的热量之和比1mol C(石墨,s)完全燃烧放出的热量多.甲同学据此认为“煤转化为水煤气可以使燃烧放出更多的热量”;乙同学根据盖斯定律作出如图1所示循环图,并据此认为“煤转化为水煤气后再燃烧放出的热量与煤直接燃烧放出的热量相等”.

请评价甲、乙两同学的观点,正确的是
(填“甲”或“乙”),判断的理由是
甲同学忽略了煤转化为水煤气要吸收热量
甲同学忽略了煤转化为水煤气要吸收热量

(3)人们把拆开1mol化学键所吸收的能量看成该化学键的键能.已知:石墨、O2分子中化学键的键能分别是460.7kJ/mol、497kJ/mol,则C=O键的键能为
1136.3
1136.3
kJ/mol.
(4)炼铁高炉中可将煤转化为CO再还原铁的氧化物,已知炼铁过程中有下列热化学方程式:
①Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)△H=-24.8kJ/mol
②Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2(g)△H=-47.2kJ/mol
③Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g)△H=+640.4kJ/mol
由FeO固体得到Fe固体和CO2气体时对应的△H约为
-218.0
-218.0
kJ/mol.
(5)水煤气也是重要的有机化工原料.CO和H2在一定条件下可以合成甲醛,能满足“绿色化学”的要求,完全利用原料中的原子,实现零排放.该反应过程的能量变化如图2所示.该反应属于
吸热
吸热
(填“吸热”或“放热”)反应,该反应的△H=
反应物质的总能量-生成物的总能量
反应物质的总能量-生成物的总能量
Ⅰ.描述弱电解质电离情况可以用电离度(电离度:一定条件下,当弱电解质达到电离平衡时,溶液中已电离的电解质分子数占原电解质分子总数的百分数)和电离平衡常数表示,下表1是常温下几种弱酸的电离平衡常数(Ka)和弱碱的电离平衡常数(Kb),表2是常温下几种难(微)溶物的溶度积常数(Ksp)。
请回答下面问题:
⑴下列能使醋酸溶液中CH3COOH的电离度增大,而电离常数不变的操作是_______(填序号)。
A.升高温度     B.加水稀释     C.加少量的CH3COONa固体       D.加少量冰醋酸
⑵CH3COONH4的水溶液呈______(选填“酸性”、“中性”、“碱性”),理由是____________________。
⑶工业中常将BaSO4转化为BaCO3后,再将其制成各种可溶性的钡盐(如:BaCl2)。具体做法是用饱和的纯碱溶液浸泡BaSO4粉末,并不断补充纯碱,最后BaSO4转化为BaCO3。现有足量的BaSO4悬浊液,在该悬浊液中加纯碱粉末并不断搅拌,为使c(SO42- )达到0.0l mol/L以上,则溶液中c(CO32- )应≥_______ mol/L。
Ⅱ.化学在能源开发与利用中起着重要的作用,如甲醇、乙醇、二甲醚(CH3OCH3)等都是新型燃料。
⑴乙醇是重要的化工产品和液体燃料,可以利用下列反应制取乙醇。
2CO2(g)+6H2(g)CH3CH2OH(g)+3H2O(g)  △H=a kJ/mol 在一定压强下,测得上述反应的实验数据如下表。
根据表中数据分析:
①上述反应的 a_______0(填“大于”或“小于”)。
②在一定温度下,提高氢碳(即n(H2)/n(CO2) )比,平衡常数K值_______(填“增大”、“减小”、或“不变”),对生成乙醇______(填“有利”或“不利”)。
⑵催化剂存在的条件下,在固定容积的密闭容器中投入一定量的CO和H2,同样可制得乙醇(可逆反应)。该反应过程中能量变化如图所示:
①写出CO和H2制备乙醇的热化学反应方程式_________________。
②在一定温度下,向上述密闭容器中加入1 mol CO、3 mol H2及固体催化剂,使之反应。平衡时,反应产生的热量为Q kJ,若温度不变的条件下,向上述密闭容器中加入4 mol CO、
12 mol H2及固体催化剂,平衡时,反应产生的热量为w kJ,则w的范围为___________。
⑶二甲醚(CH3OCH3)被称为21世纪的新型燃料,具有清洁、高效的优良性能。以二甲醚、空气、氢氧化钾溶液为原料,石墨为电极可构成燃料电池,其工作原理与甲烷燃料电池原理相类似。该电池中负极上的电极反应式是_________________。

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