Question

1995年，美國通用電氣公司專門制造了高溫高壓靜電設(shè)備，得到世界上第一批工業(yè)用人造金剛石小晶體，從而開創(chuàng) 了工業(yè)規(guī)模生產(chǎn)人造金剛石磨料的先河，現(xiàn)在它們的年產(chǎn)量在20噸左右；不久，杜邦公司發(fā)明了爆炸法，利用瞬時(shí)爆炸產(chǎn)生的高壓和急劇升溫，也獲得了幾毫米大小的人造金剛石。

已知25℃、101 kPa下，石墨、金剛石燃燒的熱化學(xué)方程式分別為：

C(石墨，s)+O₂(g)CO₂(g)  ΔH=-393.51 kJ·mol^-1

C(金剛石，s)+O₂(g)CO₂(g)  ΔH=-395.41 kJ·mol^-1

據(jù)此判斷，下列說法正確的是(    )

A.由石墨制備金剛石是吸熱反應(yīng)；等質(zhì)量時(shí)，石墨的能量比金剛石的低

B.由石墨制備金剛石是吸熱反應(yīng)；等質(zhì)量時(shí)，石墨的能量比金剛石的高

C.由石墨制備金剛石是放熱反應(yīng)；等質(zhì)量時(shí)，石墨的能量比金剛石的低

D.由石墨制備金剛石是放熱反應(yīng)；等質(zhì)量時(shí)，石墨的能量比金剛石的高

Answer 1

解析：經(jīng)過反應(yīng)，金剛石和石墨都生成了CO₂，終點(diǎn)相同。

方法1：兩式相減可得C(石墨，s)C(金剛石，s)  ΔH=+1.9 kJ·mol^-1。由此可知，石墨轉(zhuǎn)變成金剛石需要吸熱，吸熱后金剛石能量更高。

方法2：(畫圖法)由放熱數(shù)據(jù)知，在終點(diǎn)相同的情況下，金剛石放熱多，則金剛石的起點(diǎn)高，能量高，如圖2-7所示：

圖2-7

所以石墨轉(zhuǎn)變成金剛石需要吸熱。金剛石的能量更高，石墨的能量更低。此外，通過研究轉(zhuǎn)化條件，我們可以讓反應(yīng)向我們需要的方向進(jìn)行。

答案：A