Question

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

（1）写出石墨转化为金刚石的热化学方程式____________________________________。

（2）写出石墨和二氧化碳反应生成一氧化碳的热化学方程式_____________________。

（3）科学家首次用X射线激光技术观察到CO与O在催化剂表面形成化学键的过程。反应过程的示意图如下：

①判断CO和O生成CO2是放热反应的依据是__________________。

②写出CO2的电子式___________________，CO2含有的化学键类型是（若含共价键，请标明极性或非极性）______________________。

Answer 1

【答案】C（s，石墨）＝C（s，金刚石）△H=+1.9 kJ/molC（s，石墨）+CO2（g）＝2CO（g）△H=+172.5 kJ/mol状态I的能量高于状态III的能量极性共价键

【解析】

（1）根据图像可知石墨的总能量低于金刚石，石墨转化为金刚石的反应热为+（395.4－283.0－110.5）kJ/mol＝+1.9 kJ/mol，因此石墨转化为金刚石的热化学方程式为C（s，石墨）＝C（s，金刚石）△H=+1.9kJ/mol。

（2）根据图像可知：

①C（s，石墨）+1/2O2（g）＝CO（g）△H=－110.5 kJ/mol

②CO（g）+1/2O2（g）＝CO2（g）△H=－283.0 kJ/mol

根据盖斯定律可知①－②即可得到石墨和二氧化碳反应生成一氧化碳的热化学方程式为C（s，石墨）+CO2（g）＝2CO（g）△H=+172.5 kJ/mol。

（3）①根据图像可知状态I的能量高于状态III的能量，所以CO和O生成CO2是放热反应。

②二氧化碳是共价化合物，则CO2的电子式为，碳氧是不同的非金属元素，则CO2含有的化学键类型是极性共价键。