炭素の同素体とエネルギー差

平成29年度　第1回　試行調査　化学

第1問　次の問い（問1 ～ 4）に答えよ。

問2　次の熱化学方程式を利用すると，炭素の同素体について，物質のもつエネルギー（化学エネルギー）を比較することができる。同じ質量の黒鉛，ダイヤモンド，フラーレンC₆₀について，物質のもつエネルギーが小さいものから順に正しく並べられたものを，下の①～⑥のうちから一つ選べ。

C（ダイヤモンド）+ O₂（気）= CO₂（気）+ 396 kJ

C₆₀（フラーレン）+ 60O₂（気）= 60 CO₂（気）+ 25930 kJ

C（黒鉛）= C（ダイヤモンド）– 2 kJ

①　黒鉛＜ダイヤモンド＜フラーレンC₆₀

②　黒鉛＜フラーレンC₆₀＜ダイヤモンド

③　ダイヤモンド＜黒鉛＜フラーレンC₆₀

④　ダイヤモンド＜フラーレンC₆₀＜黒鉛

⑤　フラーレンC₆₀＜黒鉛＜ダイヤモンド

⑥　フラーレンC₆₀＜ダイヤモンド＜黒鉛

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解答 ①　黒鉛＜ダイヤモンド＜フラーレンC₆₀

解説 C（ダイヤモンド）+ O₂（気）= CO₂（気）+ 396 kJ　燃焼熱

C₆₀（フラーレン）+ 60O₂（気）= 60 CO₂（気）+ 25930 kJ　燃焼熱

C₆₀（フラーレン）+ O₂（気）= CO₂（気）+ 432.2 kJ　燃焼熱

C（ダイヤモンド）= C₆₀（フラーレン）− 36.2 kJ　

C（黒鉛）= C（ダイヤモンド）– 2 kJ　生成熱