Question

6．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．下列叙述不正确的是（　　）

• A． 石墨燃烧热为-393.5kJ/mol
• B． CO₂和金刚石（或石墨）反应生成CO为吸热反应
• C． 等量金刚石和石墨完全燃烧，石墨放出的热量更多
• D． 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

Answer 1

分析 A．燃烧热是1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量，依据图象的反应能量变化计算焓变，结合热化学方程式写出；
B．CO₂和金刚石（或石墨）反应生成CO的反应，可以依据图象书写热化学方程式计算分析判断；
C．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；
D．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．

解答 解：A．石墨燃烧生成二氧化碳放热110.5KJ+283.0KJ=393.5KJ；反应的热化学方程式为：C（石墨，s）+O₂（g）═CO₂（g）△H=-393.5 kJ•mol^-1 ，石墨燃烧热为-393.5kJ/mol，故A正确；
B．依据图象分析，①C（石墨，s）+O₂（g）═CO₂（g）△H=-393.5 kJ•mol^-1 ；②C（石墨，s）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═CO（g）△H=-110.5 kJ•mol^-1
②×2-①得到CO₂（g）+C（石墨，s）=2CO（g）△H=172.9KJ/mol，反应吸热，故B正确；
C．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，依据图象分析可知，金刚石能量高于石墨，等量金刚石和石墨完全燃烧，金刚石放出能量高，故C错误；
D.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D正确．
故选C．

点评 本题考查了化学反应能量变化的图象分析计算，热化学方程式的书写方法，掌握基础是关键，题目难度中等．