Question

【題目】金剛石和石墨均為碳的同素異形體，它們燃燒氧氣不足時生成一氧化碳，充分燃燒生成二氧化碳，反應中放出的熱量如圖所示。

（1）在通常狀況下，金剛石和石墨 （填“金剛石”或“石墨”）更穩定，寫出石墨轉化為金剛石的熱化學方程式 。

（2）12g石墨在一定量空氣中燃燒，生成氣體36g，該過程放出的熱量 。

（3）已知在常溫常壓下：

①CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2H2O(g) △H=－359.8kJ·mol－1

②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H=－556.0kJ·mol－1

③H2O(g)=H2O(l) △H=－44.0kJ·mol－1

寫出體現甲醇燃燒熱的熱化學方程式 。

Answer 1

【答案】(1) 石墨；C(石墨，s)═C(金剛石，s) △H=+1.9 kJmol-1；(2) 252.0kJ；

(3)CH3OH(l)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=-725.8kJ·mol-1。

【解析】

試題分析：(1)物質含有的能量越低，物質的穩定性就越強。根據圖示可知等質量的石墨含有的能量比金剛石低，所以石墨穩定；圖象分析金剛石能量高于石墨，能量越低越穩定，所以說明石墨穩定，根據圖像分析可知：石墨轉化為金剛石需要吸收熱量=395.4kJ-393.5kJ=1.9kJ；反應的熱化學方程式為C(石墨，s)═C(金剛石，s) △H=+1.9 kJmol-1；(2) 12g石墨物質的量為1mol，在一定量空氣中燃燒，依據元素守恒，若完全生成二氧化碳質量為44g，若生成一氧化碳質量為28g，現在生成氣體36g，28g＜36g＜44g，判斷生成的氣體為一氧化碳和二氧化碳氣體，設一氧化碳物質的量為x，二氧化碳物質的量為（1-x）mol，28x+44(1-x)=36g，x=0.5mol，二氧化碳物質的量為0.5mol；依據圖像分析，1mol石墨完全生成CO2放出熱量是393.5 kJ，生成CO時放出的熱量是110.5 kJ，則生成二氧化碳和一氧化碳的物質的量都是0.5mol時放出熱量=393.5 kJmol-1×0.5mol+110.5 kJmol-1×0.5mol=252kJ；12g石墨在一定量空氣中燃燒，生成氣體36g，該過程放出的熱量為252.0kJ；(3) 已知在常溫常壓下：①CH3OH(l)+ O2(g)=CO(g)+2H2O(g)△H=-359.8kJmol-1；②2CO（g）+O2(g)=2CO2（g）△H=-556.0kJmol-1；③H2O(g)= H2O(l)△H=-44.0kJmol-1，則根據蓋斯定律，①+②×1/2+③×2，整理可得：甲醇燃燒熱的熱化學方程式CH3OH(l)+ 3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=-725.8 kJmol-1。