Question

（10分）金刚石和石墨均为碳的同素异形体，它们在燃烧过程中氧气不足时生成一氧化碳，充分燃烧时生成二氧化碳，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”或“石墨”)放出热量更多，写出表示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”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，该过程放出的热量为         kJ。

Answer

（每空2分，共10分）

（1）金刚石 C(石墨，s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－393．5 kJ·mol－1

（2）石墨 C(石墨，s)===C(金刚石，s) ΔH＝1．9 kJ·mol－1 （3）252．0

【解析】

试题分析：（1）根据图像，金刚石与氧气的总能量大于石墨与氧气的总能量，生成的产物的能量相同，所以金刚石完全燃烧放出的能量多；1mol石墨与氧气完全燃烧放出的能量是ΔH2+ΔH3=－393．5 kJ·mol－1，所以石墨完全燃烧的热化学方程式是C(石墨，s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－393．5 kJ·mol－1

（2）因为金刚石与氧气的总能量大于石墨与氧气的总能量，石墨金刚石的能量大于石墨的能量，能量越低越稳定，所以石墨稳定；金刚石完全燃烧放出的能量是395．4kJ，根据盖斯定律，则石墨转化为金刚石时，反应热为－393．5 kJ·mol-（－395．4 kJ·mol－1）=1．9 kJ·mol－1，则石墨转化为金刚石的热化学方程式是C(石墨，s)===C(金刚石，s) ΔH＝1．9 kJ·mol－1；

（3）12g石墨的物质的量是1mol，若完全燃烧生成的气体的质量是44g，现在生成气体的质量是36g，石墨未完全燃烧，每生成1molCO，则气体质量减少44-28=16g，现在气体质量减少44-36=8g，所以是生成CO的物质的量是8/16=0．5mol，根据元素守恒，则二氧化碳的物质的量是0．5mol，所以放出的能量是0．5mol×110．5kJ/mol+0．5mol×393．5kJ/mol=252．0kJ。

考点：考查化学反应与能量的计算，物质稳定性的比较