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5.金刚石和石墨是碳元素的两种结构不同的单质.在100kPa时,1mol石墨转化为金刚石,要吸收1.895kJ的热能.据此,试判断在100kPa压强下,下列结论正确的是(  )
A.石墨和金刚石不能相互转化
B.金刚石比石墨稳定
C.破坏1mol金刚石中的共价键消耗的能量比石墨多
D.1 mol石墨比1 mol金刚石的总能量低

分析 在100kPa时,1mol石墨转化为金刚石,要吸收1.895kJ的能量说明石墨的能量低于金刚石的能量,能量低的物质稳定;化学变化的特征是生成新物质.

解答 解:1mol石墨转化为金刚石,要吸收1.895kJ的能量说明石墨的能量低于金刚石的能量
A、金刚石和石墨是同素异形体,同素异形体之间的转化属于化学变化,故A错误;
B、石墨的能量比金刚石低,能量越低越稳定,石墨比金刚石稳定,故B错误;
C、石墨的能量比金刚石低,破坏1mol金刚石中的共价键消耗的能量比石墨少,故C错误;
D、金刚石比石墨能量高,即1 mol石墨比1 mol金刚石的总能量高,故D正确;
故选:D.

点评 本题主要考查金刚石和石墨的转化以及涉及到的能量变化,难度不大,需要掌握的是能量低的物质稳定.

练习册系列答案
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14.某小组利用H2O2溶液和酸性KMnO4溶液反应来探究“条件对化学反应速率的影响”.实验时,先分别量取两种溶液,然后倒入试管中迅速振荡混合均匀,开始计时,通过测定褪色所需时间来判断反应的快慢.该小组设计了如下的方案.
编号H2O2溶液酸性KMnO4溶液温度/℃
浓度/mol•L-1体积/mL浓度/mol•L-1体积/mL
0.102.00.0104.025
0.202.00.0104.025
0.202.00.0104.050
(1)已知反应后H2O2转化为O2逸出,KMnO4转化为MnSO4,请写出该反应的离子方程式5H2O2+2MnO4-+6H+=2Mn2++5O2↑+8H2O.
(2)探究温度对化学反应速率影响的实验编号是②和③(填编号,下同),可探究反应物浓度对化学反应速率影响的实验编号是①和②.
(3)实验①测得KMnO4溶液的褪色时间为40s,忽略混合前后溶液体积的微小变化,这段时间内平均反应速率v(KMnO4)=0.01 mol•L-1•min-1
(4)该小组同学根据经验绘制了n(Mn2+) 随时间变化趋势的示意图,如图1所示.但有同学查阅已有的实验资料发现,该实验过程中n(Mn2+) 随时间变化的趋势应如图2所示.
该小组同学根据图2所示信息提出了新的假设,并继续进行实验探究.

①该小组同学提出的假设是生成物中的MnSO4为该反应的催化剂(或Mn2+对该反应有催化作用).
②请你帮助该小组同学完成实验方案,并填写表中空白.
编号H2O2溶液酸性KMnO4溶液温度/℃再向试管中加入少量固体
浓度/mol•L-1体积/mL浓度/mol•L-1体积/mL
0.102.00.0104.025
③若该小组同学提出的假设成立,应观察到的现象是与实验①比较,溶液褪色所需时间短(或所用时间(t)小于40s).

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