Question

6．金剛石和石墨均為碳的同素異形體，它們?nèi)紵�氧氣不足時(shí)生成一氧化碳，充分燃燒生成二氧化碳，反應(yīng)中放出的熱量如圖所示．下列敘述不正確的是（　　）

• A． 石墨燃燒熱為-393.5kJ/mol
• B． CO₂和金剛石（或石墨）反應(yīng)生成CO為吸熱反應(yīng)
• C． 等量金剛石和石墨完全燃燒，石墨放出的熱量更多
• D． 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

Answer 1

分析 A．燃燒熱是1mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物放出的熱量，依據(jù)圖象的反應(yīng)能量變化計(jì)算焓變，結(jié)合熱化學(xué)方程式寫出；
B．CO₂和金剛石（或石墨）反應(yīng)生成CO的反應(yīng)，可以依據(jù)圖象書寫熱化學(xué)方程式計(jì)算分析判斷；
C．依據(jù)物質(zhì)能量越高，越活潑分析判斷，依據(jù)圖象能量變化寫出石墨轉(zhuǎn)化為金剛石的熱化學(xué)方程式，反應(yīng)是吸熱反應(yīng)；
D．依據(jù)極值計(jì)算判斷生成的氣體組成，結(jié)合熱化學(xué)方程式計(jì)算得到．

解答 解：A．石墨燃燒生成二氧化碳放熱110.5KJ+283.0KJ=393.5KJ；反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：C（石墨，s）+O₂（g）═CO₂（g）△H=-393.5 kJ•mol^-1 ，石墨燃燒熱為-393.5kJ/mol，故A正確；
B．依據(jù)圖象分析，①C（石墨，s）+O₂（g）═CO₂（g）△H=-393.5 kJ•mol^-1 ；②C（石墨，s）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═CO（g）△H=-110.5 kJ•mol^-1
②×2-①得到CO₂（g）+C（石墨，s）=2CO（g）△H=172.9KJ/mol，反應(yīng)吸熱，故B正確；
C．圖象分析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，圖象分析石墨轉(zhuǎn)化為金剛石需要吸收熱量=395.4KJ-393.5KJ=1.9KJ；反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為C（石墨，s）═C（金剛石，s）△H=+1.9 kJ•mol^-1，依據(jù)圖象分析可知，金剛石能量高于石墨，等量金剛石和石墨完全燃燒，金剛石放出能量高，故C錯(cuò)誤；
D.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?xì)怏w，設(shè)一氧化碳物質(zhì)的量為x，二氧化碳物質(zhì)的量為（1-x）mol，28x+44（1-x）=36g，x=0.5mol，二氧化碳物質(zhì)的量為0.5mol；依據(jù)圖象分析，C（石墨，s）+O₂（g）═CO₂（g）△H=-393.5 kJ•mol^-1 ；C（石墨，s）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═CO（g）△H=-110.5 kJ•mol^-1
生成二氧化碳和一氧化碳混合氣體放出熱量=393.5 kJ•mol^-1 ×0.5mol+110.5 kJ•mol^-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，故D正確．
故選C．

點(diǎn)評 本題考查了化學(xué)反應(yīng)能量變化的圖象分析計(jì)算，熱化學(xué)方程式的書寫方法，掌握基礎(chǔ)是關(guān)鍵，題目難度中等．