Question

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．
（1）等量金刚石和石墨完全燃烧

金刚石

（填“金刚石”和“石墨”）放出热量更多，写出石墨完全燃烧的热化学方程式

C（石墨，s）+O₂（g）═CO₂（g）△H=-393.5 kJ?mol^-1

．
（2）在通常状况下，金刚石和石墨

石墨

（填“金刚石”和“石墨”）更稳定，写出石墨转化为金刚石的热化学方程式：

C（石墨，s）═C（金刚石，s）△H=1.9 kJ?mol^-1

．
（3）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

252.0 kJ

．

Answer 1

分析：（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，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；
（2）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；
（3）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：（1）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生成二氧化碳时金刚石放热多，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 ；
故答案为：金刚石，C（石墨，s）+O₂（g）═CO₂（g）△H=-393.5 kJ?mol^-1 ；
（2）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
故答案为：石墨　C（石墨，s）═C（金刚石，s）△H=1.9 kJ?mol^-1
（3）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）+

1

2

O₂（g）═CO₂（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；
故答案为：252.0 kJ；

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．