Question

【題目】金剛石和石墨均為碳的同素異形體，它們在氧氣不足時燃燒生成一氧化碳，在氧氣充足時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，金剛石和石墨相比較，____________(填“金剛石”或“石墨”)更穩(wěn)定，石墨的燃燒熱為________________。

(2)12 g石墨在一定量的空氣中燃燒，生成氣體36 g，該過程放出的熱量為_____。

Answer 1

【答案】 石墨 393.5 kJ·mol－1 252.0 kJ

【解析】（1）由圖可知，金剛石能量高于石墨，能量越低越穩(wěn)定，所以說明石墨穩(wěn)定，圖中1mol石墨完全燃燒生成1mol二氧化碳放出的熱量為（110.5+283.0）kJ＝393.5kJ，則石墨的燃燒熱為△H=-393.5kJmol-1；（2）12g石墨物質(zhì)的量為1mol，在一定量空氣中燃燒，依據(jù)元素守恒，若生成二氧化碳質(zhì)量為44g，若生成一氧化碳質(zhì)量為28g，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(shè)一氧化碳的物質(zhì)的量為xmol，二氧化碳物質(zhì)的量為（1-x）mol，28x+44（1-x）=36，解得x=0.5mol，二氧化碳的物質(zhì)的量為0.5mol，結(jié)合圖象可知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氣體放出熱量=393.5 kJmol-1×0.5mol+110.5 kJmol-1×0.5mol=252kJ；即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。