Question

1840年，蓋斯根據(jù)一系列實驗事實得出規(guī)律：“若是一個反應可以分步進行，則各步反應的反應熱總和與這個反應一次發(fā)生時的反應熱相同．”這是有關(guān)反應熱的重要規(guī)律--蓋斯定律．已知金剛石和石墨分別在氧氣中完全燃燒的熱化學方程式為：C（s，金剛石）+O₂（g）═CO₂（g）△H=-395.4kJ/mol，C（s，石墨）+O₂（g）═CO₂（g）△H=-393.5kJ/mol，則金剛石轉(zhuǎn)化為石墨時的熱化學方程式為：

 

由此看來更穩(wěn)定的碳的同素異形體為

 

．若取金剛石和石墨的混合晶體共1mol在O₂中完全燃燒，產(chǎn)生的熱量為Q kJ，則金剛石和石墨的物質(zhì)的量之比為

 

．（用含Q的代數(shù)式表示）．

Answer 1

考點：反應熱和焓變,熱化學方程式

專題：化學反應中的能量變化

分析：根據(jù)1mol金剛石和石墨分別在氧氣中完全燃燒時放出的熱量，利用蓋斯定律來分析金剛石轉(zhuǎn)化石墨時的能量變化，能量越低的物質(zhì)越穩(wěn)定，利用十字交叉法來計算金剛石和石墨的物質(zhì)的量之比．

解答： 解：由蓋斯定律可知，要得到金剛石轉(zhuǎn)化為石墨的熱量變化，可將二者在氧氣中完全燃燒時放出的熱量相減即可，
得C（金剛石）═C（石墨）△H=-395.41kJ/mol-（-393.51kJ/mol）=-1.90kJ/mol，
即金剛石轉(zhuǎn)化為石墨放出熱量，說明石墨的能量更低，比金剛石穩(wěn)定，
金剛石和石墨混合晶體共1mol 在O₂中完全燃燒，產(chǎn)生熱量為QkJ，
由十字交叉法，
可得二者物質(zhì)的量比為

Q-393.5

395.4-Q

，
故答案為：C（s，金剛石）═C（s，石墨）△H=-1.9 kJ/mol；石墨；　

Q-393.5

395.4-Q

．

點評：本題考查學生利用蓋斯定律來分析金剛石和石墨的轉(zhuǎn)化，明確反應熱、熱量、能量與物質(zhì)的穩(wěn)定性的關(guān)系即可解答，對于混合物的燃燒及成分的確定學生應學會利用十字交叉法來快速解答．