已知25℃、101kPa下,石墨、金剛石燃燒的熱化學(xué)方程式分別為:
C(石墨)+O2(g)→CO2(g)+393.51kJ/mol
C(金剛石)+O2(g)→CO2(g)+395.41kJ/mol
據(jù)此推理所得到的下列結(jié)論中,正確的是( )
A.相同條件下,1mol金剛石與1mol氧氣的能量總和小于1mol二氧化碳?xì)怏w的能量
B.1mol石墨與1mol氧氣反應(yīng)生成1mol液態(tài)二氧化碳,放出熱量小于393.51kJ
C.由石墨制備金剛石一定是吸熱反應(yīng)
D.金剛石比石墨穩(wěn)定
【答案】分析:由石墨、金剛石燃燒的熱化學(xué)方程式①C(石墨)+O2(g)=CO2(g);△H=-393.51kJ?mol-1
②C(金剛石)+O2(g)=CO2(g);△H=-395.41kJ?mol-1,
利用蓋斯定律將①-②可得:C(石墨)=C(金剛石);△H=+1.9kJ?mol-1,根據(jù)反應(yīng)熱比較金剛石與石墨的能量大小.
解答:解:A.金剛石與氧氣的反應(yīng)為放熱反應(yīng),則反應(yīng)物總能量大于生成物總能量,故A錯(cuò)誤;
B.氣體變成液體要放熱,則1mol石墨與1mol氧氣反應(yīng)生成1mol液態(tài)二氧化碳,放出熱量大于393.51kJ,故B錯(cuò)誤;
C.將①-②可得:C(石墨)=C(金剛石);△H=+1.9kJ?mol-1,石墨制備金剛石為吸熱反應(yīng),故C正確;
D.由C(石墨)=C(金剛石);△H=+1.9kJ?mol-1,可知石墨總能量比金剛石低,則石墨穩(wěn)定,故D錯(cuò)誤.
故選C.
點(diǎn)評(píng):本題考查熱化學(xué)方程式的書寫及應(yīng)用,題目難度不大,注意物質(zhì)的穩(wěn)定性與能量的關(guān)系.