Question

石墨和金刚石在一定条件下可以相互转化：石墨金刚石  ΔH＞0。20世纪50年代，美国通用汽车公司在实验室利用高温高压(2 000 ℃，20 000 atm)将石墨变成金刚石后，1989年，日本科学家用炸药和碳粉“炸出”金刚石的消息引起了人们广泛关注。它们将炸药和碳粉混合并用石蜡固化后装入钢制敞口容器内，深入一个直径为8 m、深约5 m的混凝土水槽内，点火起爆，最后将容器里的水取出静置，可获得直径约为0.002 —0.003 μm的超细金刚石粉。

(1)从平衡移动原理分析，上述两种制取金刚石的方法之所以都能获得成功的原因是(    )

A.金刚石比石墨熔点低                   B.金刚石的密度大于石墨

C.金刚石硬度很大                       D.合成金刚石是吸热反应

(2)炸药爆炸的瞬间，可以产生400 000 atm的超高压和5 000 ℃的超高温，完全能达到石墨转化成金刚石的条件，你认为将炸药放在水槽内的最主要原因是(    )

A.形成高压条件                         B.吸热降低温度

C.防止碳粉燃烧                         D.溶解爆炸产生的气体

(3)你认为在工业上这种超细金刚石粉可以作(    )

A.切削工具涂层                         B.研磨剂

C.钻石戒指                             D.制造石墨

Answer 1

(1)BD  (2)C  (3)AB

解析:

(1)根据平衡移动原理：升高温度，平衡向吸热反应方向移动，很容易判断D正确。改变压强对没有气体参加的反应无影响，为什么合成金刚石采取超高压条件呢？实际上，改变压强对没有气体参加或生成的可逆反应无影响是指在一定范围内改变压强，超高压对没有气体参加的或生成的可逆反应平衡移动的影响同样符合平衡移动原理，这就要求学生有一定的创新精神。

(2)炸药放入水槽内沉入水下固然可以形成一定压力，但比之400 000 atm便显得微不足道，吸热降温又不利于金刚石的合成，溶解爆炸气体则更无道理而言。

(3)必须注意试题要求回答的是“超细”金刚石粉的用途，则不可用作钻石戒指，而用于制造石墨则又是本末倒置之举了。