(1)等量金刚石和石墨完全燃烧,________(填"金刚石"或"石墨")放出热量更多,写出表示石墨完全燃烧的热化学方程式:
________________________________________________________________________。
(2)在通常状况下,金刚石和石墨相比,________(填"金刚石"或"石墨")更稳定,写出石墨转化为金刚石的热化学方程式:
________________________________________________________________________。
(3)12 g石墨在一定量空气中燃烧,生成气体36 g,该过程放出的热量为____________。
解析:(1)从图像上可以看出金刚石能量比石墨高,所以等量金刚石和石墨完全燃烧金刚石放出的热量多。根据图像知1 mol石墨完全燃烧生成CO2放出的总热量为110.5 kJ+283.0 kJ=393.5 kJ,所以表示石墨完全燃烧的热化学方程式为C(石墨,s)+O2(g)===CO2(g)
ΔH=-393.5 kJ/mol。
(2)因为金刚石能量比石墨高,而物质所含能量越低越稳定,所以在通常状况下石墨更稳定,石墨转化为金刚石要吸收热量,1 mol 石墨转化为金刚石吸收热量为
395.4 kJ-393.5 kJ=1.9 kJ,热化学方程式为C(石墨,s)===C(金刚石,s) ΔH=1.9 kJ/mol。
(3)12 g石墨在一定量空气中燃烧,生成气体36 g,根据碳原子守恒,气体总物质的量为1 mol,所以生成气体的平均摩尔质量为36 g/mol,利用十字交叉法求算混合气体中CO和CO2的物质的量之比,所以混合气体中CO和CO2各0.5 mol,该过程放出的热量为(110.5+393.5) kJ÷2=252.0 kJ。
答案:(1)金刚石 C(石墨,s)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-393.5 kJ/mol
(2)石墨 C(石墨,s)===C(金刚石,s) ΔH=1.9 kJ/mol
(3)252.0 kJ