3.(1)金剛石和石墨均為碳的同素異形體,它們?cè)谘鯕獠蛔銜r(shí)燃燒生成一氧化碳,在氧氣充足時(shí)充分燃燒生成二氧化碳,反應(yīng)中放出的熱量如圖所示.
(a)在通常狀況下,金剛石和石墨相比較石墨,(填”金剛石”或”石墨”)更穩(wěn)定,石墨的燃燒熱為-393.5kJ?mol-1
(b)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.
(2)已知:N2、O2分子中化學(xué)鍵的鍵能分別是946kJ?mol-1、497kJ?mol-1.N2(g)+O2(g)═2NO(g)△H=+180.0kJ?mol-1.NO分子中化學(xué)鍵的鍵能為631.5kJ?mol-1.
(3)綜合上述有關(guān)信息,請(qǐng)寫出用CO除去NO的熱化學(xué)方程式:2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)△H=-746.0kJ?mol-1

分析 (1)(a)依據(jù)物質(zhì)能量越高,物質(zhì)越不穩(wěn)定;依據(jù)圖象判斷石墨的燃燒熱;
(b)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;
(2)據(jù)△H=反應(yīng)物鍵能和-生成物鍵能和求算;
(3)利用蓋斯定律結(jié)合已知熱化學(xué)方程式計(jì)算反應(yīng)熱,再寫出熱化學(xué)方程式;

解答 解:(1)(a)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1mol石墨完全燃燒生成1mol二氧化碳放出的熱量為393.5kJ,則石墨的燃燒熱為△H=-393.5kJ?mol-1;
故答案為:石墨;-393.5kJ?mol-1;
(b)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;
故答案為:252.0 kJ;
(2)△H=反應(yīng)物鍵能和-生成物鍵能和,946kJ/mol+497kJ/mol-2Q(N-O)=180.0kJ/mol,Q(N-O)=631.5KJ/mol,故答案為:631.5;
(3)已知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;
③N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+180kJ•mol-1;
由蓋斯定律:方程式①×2-②×2-③得 2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)△H=-746.0kJ?mol-1
故答案為:2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)△H=-746.0kJ?mol-1

點(diǎn)評(píng) 本題考查了化學(xué)反應(yīng)的能量變化與反應(yīng)的焓變關(guān)系的分析判斷,圖象的綜合應(yīng)用,讀懂圖象,焓變和活化能計(jì)算方法的理解是解題的關(guān)鍵.

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A.2   4   3   2   2    6B.0   2   1    0   1   2
C.2   0   1   2   0    2D.2   2   2    2   1   4

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