Question

【题目】作为目前发现的最薄、强度最大、导电导热性能最强的一种新型纳米材料，石墨烯被称为“黑金”，是“新材料之王”，科学家甚至预言石墨烯将“彻底改变21世纪”。极有可能掀起一场席卷全球的颠覆性新技术新产业革命。石墨烯一层层叠起来就是石墨，厚1毫米的石墨大约包含300万层石墨烯。英国曼彻斯特大学的两位科学家安德烈·盖姆（AnD．re Geim）和克斯特亚·诺沃消洛夫（Konstantin Novoselov）从高定向热解石墨中剥离出石墨片，然后将薄片的两面粘在一种特殊的胶带上，撕开胶带，就能把石墨片一分为二。不断地这样操作，于是薄片越来越薄，最后，他们得到了仅由一层碳原子构成的薄片，这就是石墨烯(如图)。

石墨 石墨稀

（1））石墨、金刚石、C60等互称为___________________；

（2）已知25℃,101KPa下,石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分别为

C(石墨) + O2(g) = CO2(g)；△H=－393.51kJ.mol-1

C(金刚石) + O2(g) = CO2(g)；△H=－395.41kJ.mol-1

C(金刚石)=C(石墨);△H =________kJ/mol

（3）石墨和金刚石相比，更稳定的是：________________；

（4）请用化学知识解释科学家为什么可以用特殊的胶带将石墨不断地粘撕得到石墨烯： _______________。

（5）12g石墨烯中含有___________NA个如图所示的六元环。

Answer 1

【答案】 同素异形体 －1.90 石墨 石墨是层状结构，层与层之间是分子间作用力（范德华力） 0.5

【解析】（1）石墨、金刚石、C60是由同种元素组成的性质不同的单质，互称为同素异形体。

（2）根据盖斯定律，△H=-395.41kJ.mol-1-（-393.51kJ.mol-1）=-1.90 kJ.mol-1。

（3）由上分析金刚石转变为石墨放出能量，故石墨更稳定。

（4）石墨是层状结构，层与层之间是分子间作用力（范德华力），克服分子间作用力不会改变石墨烯的六边形结构，故上述方法能得到石墨烯。

（5）12g石墨烯中含有1mol（NA个）C原子，由石墨烯的结构可得，每个C原子被3个六元环共用(1个C原子当3个使用)，每个六元环由6个C原子形成，故NA个C原子可形成六元环数为：NA×3÷6=0.5 NA。