Question

19．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C（石墨，s）═C（金剛石，s）△H=+1.9kJ•mol^-1．
（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252.0kJ．
（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CH₃OH（l）+3O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-725.8 kJ•mol^-1．

Answer 1

分析 （1）依據物質能量越高，越活潑分析判斷，依據圖象能量變化寫出石墨轉化為金剛石的熱化學方程式，反應是吸熱反應；
（2）依據極值計算判斷生成的氣體組成，結合熱化學方程式計算得到；
（3）根據蓋斯定律，由已知熱化學方程式構造目標熱化學方程式．

解答 解：（1）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，圖象分析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 kJ•mol^-1
故答案為：石墨；C（石墨，s）═C（金剛石，s）△H=+1.9 kJ•mol^-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，若生成二氧化碳質量為44g，若生成一氧化碳質量為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；
故答案為：252.0 kJ；
（3）已知：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
根據蓋斯定律：①+$\frac{1}{2}$×②+2×③得CH₃OH（l）+3O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-725.8 kJ•mol^-1；
故答案為：CH₃OH（l）+3O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-725.8 kJ•mol^-1．

點評 本題考查了化學反應與能量、蓋斯定律、物質穩定性的判斷、鍵能的計算，側重于學生的分析、計算能力的考查，為高頻考點，題目難度中等，注意把握蓋斯定律的含義及其應用方法．