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(yīng)可以分步進行，則各步反應(yīng)的反應(yīng)熱總和與這個反應(yīng)一次發(fā)生時的反應(yīng)熱相同．”這是有關(guān)反應(yīng)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(xué)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(xué)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(yīng)熱和焓變,熱化學(xué)方程式

專題：化學(xué)反應(yīng)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(xué)生利用蓋斯定律來分析金剛石和石墨的轉(zhuǎn)化，明確反應(yīng)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(xué)生應(yīng)學(xué)會利用十字交叉法來快速解答．