Question

【题目】金刚石和石墨均为碳的同素异形体，它们在氧气不足时燃烧生成一氧化碳，在氧气充足时充分燃烧生成二氧化碳，反应中放出的热量如图所示。

(1)在通常状况下，金刚石和石墨相比较，____________(填“金刚石”或“石墨”)更稳定，石墨的燃烧热为________________。

(2)12 g石墨在一定量的空气中燃烧，生成气体36 g，该过程放出的热量为_____。

Answer 1

【答案】 石墨 393.5 kJ·mol－1 252.0 kJ

【解析】（1）由图可知，金刚石能量高于石墨，能量越低越稳定，所以说明石墨稳定，图中1mol石墨完全燃烧生成1mol二氧化碳放出的热量为（110.5+283.0）kJ＝393.5kJ，则石墨的燃烧热为△H=-393.5kJmol-1；（2）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，设一氧化碳的物质的量为xmol，二氧化碳物质的量为（1-x）mol，28x+44（1-x）=36，解得x=0.5mol，二氧化碳的物质的量为0.5mol，结合图象可知C（石墨，s）+O2（g）＝CO2（g）△H=-393.5 kJmol-1；C（石墨，s）+1/2O2（g）＝CO（g）△H=-110.5 kJmol-1，生成二氧化碳和一氧化碳混合气体放出热量=393.5 kJmol-1×0.5mol+110.5 kJmol-1×0.5mol=252kJ；即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。