Question

【題目】(1)金剛石和石墨均為碳的同素異形體，它們在氧氣不足時燃燒生成一氧化碳，在氧氣充足時燃燒生成二氧化碳，反應中放出的熱量如圖所示。

①在通常狀況下，金剛石和石墨中____填“金剛石”或“石墨”更穩定，石墨的燃燒熱為____。

②1mol金剛石不完全燃燒生成CO時放出的熱量為____。

(2)50mL0.5molL-1的鹽酸與50mL0.55molL-1的NaOH溶液在如圖所示的裝置中進行中和反應。通過測定反應過程中所放出的熱量可計算中和熱。請回答下列問題：

用相同濃度和體積的氨水代替NaOH溶液進行上述實驗，測得中和熱的數值會___；用NaOH固體進行上述實驗，測得的中和熱會___均填“偏大”“偏小”“無影響”

Answer 1

【答案】石墨 393.5kJmol-1 112.4kJ 偏小 偏小

【解析】

(1)①依據物質能量越高，物質越不穩定；依據圖象判斷石墨的燃燒熱；

②依據金剛石完全燃燒放出的熱量和中間產物的能量的差值計算金剛石不完全燃燒生成CO時放出的熱量；

(2)NH3·H2O是一元弱堿，電離吸收熱量，NaOH固體溶解會放出熱量。

(1)①根據圖象分析可知：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393.5kJmol-1；

②圖象分析可得：①C(金剛石，s)+O2(g)=CO2(g) △H=-395.4kJmol-1；②CO(g)+O2(g)=CO2(g) △H=-283.0kJmol-1；根據蓋斯定律，由①-②可得：C(金剛石，s)+O2(g)=CO(g) △H=-112.4kJmol-1；故1mol金剛石不完全燃燒生成CO時放出的熱量為112.4kJ；

(2)中和熱是強酸和強堿反應生成1mol水時放出的熱量；一水合氨為弱堿，電離過程為吸熱過程，所以用氨水代替稀氫氧化鈉溶液反應，反應放出的熱量偏小，使測得中和熱的數值偏小；若用NaOH固體進行上述實驗，NaOH固體溶解過程為放熱過程，反應放出的熱量偏多，反應放出的熱量越多，中和熱就越小，因此用NaOH固體進行上述實驗，測得的中和熱會偏小。