Question

石墨和金剛石在一定條件下可以相互轉化：石墨金剛石  ΔH＞0。20世紀50年代，美國通用汽車公司在實驗室利用高溫高壓(2 000 ℃，20 000 atm)將石墨變成金剛石后，1989年，日本科學家用炸藥和碳粉“炸出”金剛石的消息引起了人們廣泛關注。它們將炸藥和碳粉混合并用石蠟固化后裝入鋼制敞口容器內，深入一個直徑為8 m、深約5 m的混凝土水槽內，點火起爆，最后將容器里的水取出靜置，可獲得直徑約為0.002 —0.003 μm的超細金剛石粉。

(1)從平衡移動原理分析，上述兩種制取金剛石的方法之所以都能獲得成功的原因是(    )

A.金剛石比石墨熔點低                   B.金剛石的密度大于石墨

C.金剛石硬度很大                       D.合成金剛石是吸熱反應

(2)炸藥爆炸的瞬間，可以產生400 000 atm的超高壓和5 000 ℃的超高溫，完全能達到石墨轉化成金剛石的條件，你認為將炸藥放在水槽內的最主要原因是(    )

A.形成高壓條件                         B.吸熱降低溫度

C.防止碳粉燃燒                         D.溶解爆炸產生的氣體

(3)你認為在工業(yè)上這種超細金剛石粉可以作(    )

A.切削工具涂層                         B.研磨劑

C.鉆石戒指                             D.制造石墨

Answer 1

(1)BD  (2)C  (3)AB

解析:

(1)根據平衡移動原理：升高溫度，平衡向吸熱反應方向移動，很容易判斷D正確。改變壓強對沒有氣體參加的反應無影響，為什么合成金剛石采取超高壓條件呢？實際上，改變壓強對沒有氣體參加或生成的可逆反應無影響是指在一定范圍內改變壓強，超高壓對沒有氣體參加的或生成的可逆反應平衡移動的影響同樣符合平衡移動原理，這就要求學生有一定的創(chuàng)新精神。

(2)炸藥放入水槽內沉入水下固然可以形成一定壓力，但比之400 000 atm便顯得微不足道，吸熱降溫又不利于金剛石的合成，溶解爆炸氣體則更無道理而言。

(3)必須注意試題要求回答的是“超細”金剛石粉的用途，則不可用作鉆石戒指，而用于制造石墨則又是本末倒置之舉了。