第一章素养检测

碳完全燃烧生成 $ {\rm {\mathrm{C}\mathrm{O}}_{2}} $ 比不完全燃烧生成 $ {\rm \mathrm{C}\mathrm{O}} $ 放出的热量更多，放热反应 $ {\rm \mathrm{\Delta }H < 0} $ ，因此 $ {\rm \mathrm{\Delta }{H}_{1} < \mathrm{\Delta }{H}_{2}} $ ， $ {\rm \mathrm{A}} $ 错误；题给热化学方程式中， $ {\rm {\mathrm{C}}_{2}{\mathrm{H}}_{4}} $ 燃烧生成二氧化碳和液态水，且 $ {\rm {\mathrm{C}}_{2}{\mathrm{H}}_{4}} $ 的物质的量为 $ 1\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l} $ ，符合燃烧热的定义， $ {\rm \mathrm{B}} $ 正确； $ {\rm \mathrm{\Delta }H < 0} $ 说明白磷转化为红磷释放能量，即红磷能量更低，更稳定， $ {\rm \mathrm{C}} $ 错误；合成氨是可逆反应， $ {\rm 1\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}{\mathrm{N}}_{2}} $ 与 $ {\rm 3\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}{\mathrm{H}}_{2}} $ 无法完全转化为 $ {\rm {\mathrm{N}\mathrm{H}}_{3}} $ ，实际放出的热量小于 $ {\rm 92.4\mathrm{k}\mathrm{J}} $ ， $ {\rm \mathrm{D}} $ 错误。

由题图知，断裂 $ {\rm 1\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}{\mathrm{H}}_{2}(\mathrm{g})} $ 中的 $ {\rm \mathrm{H}—\mathrm{H}} $ 吸收 $ {\rm 436\mathrm{k}\mathrm{J}} $ 能量，故 $ {\rm 2\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\mathrm{H}} $ 原子结合生成 $ {\rm 1\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}{\mathrm{H}}_{2}(\mathrm{g})} $ 时放出 $ {\rm 436\mathrm{k}\mathrm{J}} $ 能量， $ {\rm \mathrm{A}} $ 正确；反应热 $ {\rm \mathrm{\Delta }H=(2267+436)\mathrm{k}\mathrm{J}\cdot {\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}}^{-1}-2816\mathrm{k}\mathrm{J}\cdot {\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}}^{-1}=-113\mathrm{k}\mathrm{J}\cdot {\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}}^{-1}} $ ，该反应的热化学方程式为 $ {\rm {\mathrm{C}}_{2}{\mathrm{H}}_{4}(\mathrm{g})+{\mathrm{H}}_{2}(\mathrm{g})\xlongequal{}{\mathrm{C}}_{2}{\mathrm{H}}_{6}(\mathrm{g})\mathrm{\Delta }H=-113\mathrm{k}\mathrm{J}\cdot {\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}}^{-1}} $ ， $ {\rm \mathrm{B}} $ 正确； $ {\rm 2267\mathrm{k}\mathrm{J}} $ 为 $ {\rm 1\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}{\mathrm{C}}_{2}{\mathrm{H}}_{4}(\mathrm{g})} $ 中所有化学键断裂吸收的总能量，而非 $ {\rm {\mathrm{C}}_{2}{\mathrm{H}}_{4}} $ 的总能量，二者概念不同， $ {\rm \mathrm{C}} $ 错误；由题图知， $ {\rm E(\mathrm{C}—\mathrm{C})+6×E(\mathrm{C}—\mathrm{H})=2816\mathrm{k}\mathrm{J}\cdot {\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}}^{-1}} $ ，可得 $ {\rm E(\mathrm{C}—\mathrm{C})=2816\mathrm{k}\mathrm{J}\cdot {\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}}^{-1}-6×414\mathrm{k}\mathrm{J}\cdot {\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}}^{-1}=332\mathrm{k}\mathrm{J}\cdot {\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}}^{-1}} $ ，同理， $ {\rm E(\mathrm{C}\xlongequal{}\mathrm{C})=2267\mathrm{k}\mathrm{J}\cdot \mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}-4×414\mathrm{k}\mathrm{J}\cdot \mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}=611\mathrm{k}\mathrm{J}\cdot \mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}} $ ,则 $ {\rm E(\mathrm{C}\xlongequal{}\mathrm{C})-E(\mathrm{C}—\mathrm{C})=611\mathrm{k}\mathrm{J}\cdot {\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}}^{-1}-332\mathrm{k}\mathrm{J}\cdot {\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}}^{-1}=279\mathrm{k}\mathrm{J}\cdot {\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}}^{-1}} $ ， $ {\rm \mathrm{D}} $ 正确。

铜丝的导热系数比较大，会导致反应体系中的热量损失增大，从而增大实验误差，应选用玻璃或塑料材质的搅拌器， $ {\rm \mathrm{A}} $ 错误；泡沫板具有良好的隔热性能，除了起到支撑稳固仪器的作用，还有保温效果，减小实验误差， $ {\rm \mathrm{B}} $ 错误；如果数字温度计测量盐酸的温度后，直接测量 $ {\rm \mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{O}\mathrm{H}} $ 溶液的温度，会因残留的盐酸与 $ {\rm \mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{O}\mathrm{H}} $ 反应导致测量的 $ {\rm \mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{O}\mathrm{H}} $ 溶液初始温度偏高，从而产生实验误差， $ {\rm \mathrm{C}} $ 错误；在中和反应反应热的测定中，温度达到最大值时就是酸与碱恰好完全中和时，此时放出的热量最多、计算的数据最准确， $ {\rm \mathrm{D}} $ 正确。

由题图可知 $ {\rm 1\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\mathrm{M}\mathrm{g}} $ 与 $ {\rm {\mathrm{F}}_{2}} $ 反应生成 $ {\rm {\mathrm{M}\mathrm{g}\mathrm{F}}_{2}} $ 放出 $ {\rm 1124\mathrm{k}\mathrm{J}} $ 的热量，热化学方程式为 $ {\rm \mathrm{M}\mathrm{g}(\mathrm{s})+{\mathrm{F}}_{2}(\mathrm{g})\xlongequal{}{\mathrm{M}\mathrm{g}\mathrm{F}}_{2}(\mathrm{s})} $ $ {\rm \mathrm{\Delta }H=-1124\mathrm{k}\mathrm{J}\cdot {\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}}^{-1}} $ ， $ {\rm \mathrm{A}} $ 正确； $ {\rm ①\mathrm{M}\mathrm{g}(\mathrm{s})+{\mathrm{I}}_{2}(\mathrm{s})\xlongequal{}{\mathrm{M}\mathrm{g}\mathrm{I}}_{2}(\mathrm{s})\mathrm{\Delta }H=-364\mathrm{k}\mathrm{J}\cdot {\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}}^{-1}} $ ， $ {\rm ②\mathrm{M}\mathrm{g}(\mathrm{s})+{\mathrm{B}\mathrm{r}}_{2}(\mathrm{l})\xlongequal{}{\mathrm{M}\mathrm{g}\mathrm{B}\mathrm{r}}_{2}(\mathrm{s})\mathrm{\Delta }H=-524\mathrm{k}\mathrm{J}\cdot {\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}}^{-1}} $ ，根据盖斯定律 $ ②-① $ 可得， $ {\rm {\mathrm{M}\mathrm{g}\mathrm{I}}_{2}(\mathrm{s})+{\mathrm{B}\mathrm{r}}_{2}(\mathrm{l})\xlongequal{}{\mathrm{M}\mathrm{g}\mathrm{B}\mathrm{r}}_{2}(\mathrm{s})+{\mathrm{I}}_{2}(\mathrm{s})\mathrm{\Delta }H=[-524-(-364)]\mathrm{k}\mathrm{J}\cdot {\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}}^{-1}=-160\mathrm{k}\mathrm{J}\cdot {\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}}^{-1}} $ ， $ {\rm \mathrm{\Delta }H < 0} $ ， $ {\rm \mathrm{B}} $ 正确； $ {\rm \mathrm{M}\mathrm{g}} $ 与 $ {\rm {\mathrm{B}\mathrm{r}}_{2}} $ 反应生成 $ {\rm {\mathrm{M}\mathrm{g}\mathrm{B}\mathrm{r}}_{2}} $ 为放热反应，其逆反应为吸热反应，则电解 $ {\rm {\mathrm{M}\mathrm{g}\mathrm{B}\mathrm{r}}_{2}} $ 制 $ {\rm \mathrm{M}\mathrm{g}} $ 是吸热反应， $ {\rm \mathrm{C}} $ 正确；能量越低的物质越稳定，所以化合物的热稳定性顺序为 $ {\rm {\mathrm{M}\mathrm{g}\mathrm{I}}_{2} < {\mathrm{M}\mathrm{g}\mathrm{B}\mathrm{r}}_{2} < {\mathrm{M}\mathrm{g}\mathrm{C}\mathrm{l}}_{2} < {\mathrm{M}\mathrm{g}\mathrm{F}}_{2}} $ ， $ {\rm \mathrm{D}} $ 错误。

由题图知，总反应为水分解为氢气和氧气： $ {\rm\hspace{-0.5em} \begin{array} {l} \rm 2{\mathrm{H}}_{2}\mathrm{O}\begin{matrix}{{\underline{ \underline { \rm{~ 一定条件 ~} } }} \atop{}}\\ \end{matrix}2{\mathrm{H}}_{2}↑+{\mathrm{O}}_{2}↑.\end{array} \hspace{-0.5em} } $ ，设计该循环是为了制取新能源气体 $ {\rm {\mathrm{H}}_{2}} $ ， $ {\rm \mathrm{A}} $ 错误；

整个循环过程中产生 $ {\rm 1\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}{\mathrm{O}}_{2}} $ 的同时产生 $ 2\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l} $ 氢气，但是没有注明标准状况，不能确定生成 $ {\rm {\mathrm{H}}_{2}} $ 的体积， $ {\rm \mathrm{B}} $ 错误；根据题图可知，反应Ⅰ为 $ {\rm {\mathrm{S}\mathrm{O}}_{2}(\mathrm{g})+{\mathrm{I}}_{2}(\mathrm{s})+2{\mathrm{H}}_{2}\mathrm{O}(\mathrm{l})\xlongequal{}{\mathrm{H}}_{2}{\mathrm{S}\mathrm{O}}_{4}(\mathrm{a}\mathrm{q})+2\mathrm{H}\mathrm{I}(\mathrm{a}\mathrm{q})\mathrm{\Delta }{H}_{1}} $ ，反应Ⅱ为 $ {\rm 2{\mathrm{H}}_{2}{\mathrm{S}\mathrm{O}}_{4}(\mathrm{a}\mathrm{q})\xlongequal{一定条件}2{\mathrm{S}\mathrm{O}}_{2}(\mathrm{g})+{\mathrm{O}}_{2}(\mathrm{g})+2{\mathrm{H}}_{2}\mathrm{O}(\mathrm{l})\mathrm{\Delta }{H}_{2}} $ ，反应Ⅲ为 $ {\rm 2\mathrm{H}\mathrm{I}(\mathrm{a}\mathrm{q})\xlongequal{一定条件}{\mathrm{H}}_{2}(\mathrm{g})+{\mathrm{I}}_{2}(\mathrm{s})\mathrm{\Delta }{H}_{3}} $ ，目标方程式 $ =2×Ⅰ+Ⅱ+2×Ⅲ $ ，由盖斯定律可得， $ {\rm 2{\mathrm{H}}_{2}\mathrm{O}(\mathrm{l})\xlongequal{}2{\mathrm{H}}_{2}(\mathrm{g})+{\mathrm{O}}_{2}(\mathrm{g})\mathrm{\Delta }H=2\mathrm{\Delta }{H}_{1}+\mathrm{\Delta }{H}_{2}+2\mathrm{\Delta }{H}_{3}} $ ，因为该反应为吸热反应，则 $ {\rm 2\mathrm{\Delta }{H}_{1}+\mathrm{\Delta }{H}_{2}+2\mathrm{\Delta }{H}_{3} > 0} $ ， $ {\rm \mathrm{C}} $ 正确；在给定条件下，化学反应的 $ {\rm \mathrm{\Delta }H} $ 只与反应体系的始态和终态有关，该制氢方法与电解水制氢均为分解水制氢气，故 $ {\rm \mathrm{\Delta }H} $ 相等， $ {\rm \mathrm{D}} $ 错误。

实验①中 $ {\rm {\mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{H}\mathrm{C}\mathrm{O}}_{3}} $ 溶于水后温度降低，说明溶解过程吸收热量， $ {\rm \mathrm{A}} $ 正确。实验②中 $ {\rm {\mathrm{N}\mathrm{a}}_{2}{\mathrm{C}\mathrm{O}}_{3}} $ 溶于水后温度升高，说明溶解过程放热，即形成水合离子释放的能量大于离子键断裂吸收的能量， $ {\rm \mathrm{B}} $ 正确。根据题干数据计算，实验④中 $ {\rm n({\mathrm{N}\mathrm{a}}_{2}{\mathrm{C}\mathrm{O}}_{3})\approx 0.0302\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}} $ ， $ {\rm n(\mathrm{H}\mathrm{C}\mathrm{l})=0.03\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}} $ ，盐酸量不足，主要发生的反应为 $ {\rm {\mathrm{C}\mathrm{O}}_{3}^{2-}+{\mathrm{H}}^{+}\xlongequal{}{\mathrm{H}\mathrm{C}\mathrm{O}}^{-}{}_{3}} $ ；对比实验 $ {\rm ④({\mathrm{N}\mathrm{a}}_{2}{\mathrm{C}\mathrm{O}}_{3}} $ 与盐酸反应，温度升高 $ 5.1℃) $ 和实验 $ {\rm ②({\mathrm{N}\mathrm{a}}_{2}{\mathrm{C}\mathrm{O}}_{3}} $ 溶于水，温度升高 $ 4.3℃) $ ，实验④放热更多，说明反应 $ {\rm {\mathrm{H}}^{+}(\mathrm{a}\mathrm{q})+{\mathrm{C}\mathrm{O}}_{3}^{2-}(\mathrm{a}\mathrm{q})\xlongequal{}{\mathrm{H}\mathrm{C}\mathrm{O}}^{-}{}_{3}(\mathrm{a}\mathrm{q})} $ 是放热的，即 $ {\rm \mathrm{\Delta }{H}_{1} < 0} $ ， $ {\rm \mathrm{C}} $ 正确。根据实验①可知，碳酸氢钠溶于水后混合液温度从 $ 20℃ $ 降低到 $ 18.5℃ $ ，而实验③中碳酸氢钠与盐酸反应后混合液温度从 $ 20℃ $ 降低至 $ 16.2℃ < 18.5℃ $ ，则反应 $ {\rm {\mathrm{H}}^{+}(\mathrm{a}\mathrm{q})+{\mathrm{H}\mathrm{C}\mathrm{O}}^{-}{}_{3}(\mathrm{a}\mathrm{q})\xlongequal{}{\mathrm{C}\mathrm{O}}_{2}(\mathrm{g})+{\mathrm{H}}_{2}\mathrm{O}(\mathrm{l})} $ 吸热， $ {\rm \mathrm{\Delta }{H}_{2} > 0} $ ， $ {\rm \mathrm{D}} $ 错误。

根据题图甲和题图乙，可以看出总反应的催化剂为 $ {\rm {\mathrm{Z}\mathrm{n}}^{+}} $ ， $ {\rm {\mathrm{Z}\mathrm{n}\mathrm{O}}^{+}} $ 为中间产物， $ {\rm \mathrm{A}} $ 错误；物质能量越低越稳定，所以稳定性： $ {\rm {\mathrm{I}\mathrm{M}}_{1} < {\mathrm{I}\mathrm{M}}_{2} < {\mathrm{I}\mathrm{M}}_{3} < {\mathrm{I}\mathrm{M}}_{4}} $ ， $ {\rm \mathrm{B}} $ 错误；反应①是 $ {\rm {\mathrm{Z}\mathrm{n}}^{+}} $ 和 $ {\rm {\mathrm{N}}_{2}\mathrm{O}} $ 反应生成 $ {\rm {\mathrm{N}}_{2}} $ 和 $ {\rm {\mathrm{Z}\mathrm{n}\mathrm{O}}^{+}} $ ，生成物总能量高于反应物总能量，是吸热反应，反应②是 $ {\rm {\mathrm{Z}\mathrm{n}\mathrm{O}}^{+}} $ 与 $ {\rm \mathrm{C}\mathrm{O}} $ 反应生成 $ {\rm {\mathrm{Z}\mathrm{n}}^{+}} $ 和 $ {\rm {\mathrm{C}\mathrm{O}}_{2}} $ ，反应物总能量高于生成物总能量，是放热反应， $ {\rm \mathrm{C}} $ 错误；由题图甲可知反应过程中 $ {\rm \mathrm{C}\mathrm{O}} $ 转化为 $ {\rm {\mathrm{C}\mathrm{O}}_{2}} $ ， $ {\rm {\mathrm{N}}_{2}\mathrm{O}} $ 转化成 $ {\rm {\mathrm{N}}_{2}} $ ，总反应为 $ {\rm \mathrm{C}\mathrm{O}(\mathrm{g})+{\mathrm{N}}_{2}\mathrm{O}(\mathrm{g})\xlongequal{}{\mathrm{C}\mathrm{O}}_{2}(\mathrm{g})+{\mathrm{N}}_{2}(\mathrm{g})} $ ，由题图乙可知，该反应的 $ {\rm \mathrm{\Delta }H=-361.22\mathrm{k}\mathrm{J}\cdot {\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}}^{-1}} $ ， $ {\rm \mathrm{D}} $ 正确。

该反应放热，所以 $ {\rm \mathrm{\Delta }H < 0} $ ；在密闭容器中气体的压强与其物质的量成正比，即压强之比等于气体物质的量之比，反应前后压强之比 $ {\rm =6.06×{10}^{6}\mathrm{P}\mathrm{a}:1.01×{10}^{7}\mathrm{P}\mathrm{a}=3:5} $ ，所以反应前后气体的物质的量之比为 $ 3:5 $ ，物质的量之比等于化学计量数之比，反应前气体的化学计量数之和是3，则反应后气体的化学计量数之和是5，反应物 $ {\rm \mathrm{A}} $ 、 $ {\rm \mathrm{B}} $ 均为气体，则产物中 $ {\rm \mathrm{C}} $ 、 $ {\rm \mathrm{E}} $ 为气体，恰好反应时有少量液滴生成，则 $ {\rm \mathrm{D}} $ 为液体； $ {\rm m\mathrm{g}\mathrm{A}} $ 完全反应放出 $ {\rm Q\mathrm{k}\mathrm{J}} $ 热量，即 $ {\rm \dfrac{m}{M}\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\mathrm{A}} $ 完全反应放出 $ {\rm Q\mathrm{k}\mathrm{J}} $ 的热量，则 $ {\rm 2\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\mathrm{A}} $ 完全反应放出的热量为 $ {\rm \dfrac{2M}{m}Q\mathrm{k}\mathrm{J}} $ ， $ {\rm \mathrm{D}} $ 正确。

虽然 $ {\rm 2\mathrm{\Delta }{H}_{1}\approx \mathrm{\Delta }{H}_{2}} $ ，但 $ {\rm \mathrm{\Delta }{H}_{2}\ne \mathrm{\Delta }{H}_{3}} $ ，说明烯烃加氢放出的热量与分子内碳碳双键数目、双键的位置有关，不能简单地说烯烃加氢放出的热量与分子内碳碳双键数目成正比， $ {\rm \mathrm{A}} $ 错误； $ {\rm \mathrm{\Delta }{H}_{2} < \mathrm{\Delta }{H}_{3}} $ ，即能量更低、更稳定，说明单双键交替的两个碳碳双键间存在相互作用，有利于物质稳定， $ {\rm \mathrm{B}} $ 正确；由图示可知，反应Ⅰ为 $ {\rm \mathrm{\Delta }{H}_{1}} $ ，反应Ⅳ为 $ {\rm \mathrm{\Delta }{H}_{4}} $ ，故反应Ⅰ是 $ 1\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l} $ 碳碳双键发生加成反应，如果苯环上有三个完全独立的碳碳双键，则 $ {\rm 3\mathrm{\Delta }{H}_{1}=\mathrm{\Delta }{H}_{4}} $ ，而实际上 $ {\rm 3\mathrm{\Delta }{H}_{1} < \mathrm{\Delta }{H}_{4}} $ ，说明苯分子中不存在三个完全独立的碳碳双键， $ {\rm \mathrm{C}} $ 正确；由图示可知，反应Ⅲ为 $ {\rm \mathrm{\Delta }{H}_{3}} $ ， $ {\rm \mathrm{\Delta }{H}_{3}-\mathrm{\Delta }{H}_{1} < 0} $ 即 $ {\rm \mathrm{\Delta }H < 0} $ ， $ {\rm \mathrm{\Delta }{H}_{4}-\mathrm{\Delta }{H}_{3} > 0} $ 即 $ {\rm \mathrm{\Delta }H > 0} $ ，则说明具有的总能量小于，物质能量越低越稳定，则说明苯分子具有特殊稳定性， $ {\rm \mathrm{D}} $ 正确。

（1） 物质的能量越低越稳定，等物质的量的正丁烷完全燃烧比异丁烷完全燃烧放出的热量多，说明正丁烷具有的能量高于异丁烷，所以热稳定性：正丁烷 $ < $ 异丁烷。

（2） 根据题表中乙烷的燃烧热可得，表示乙烷燃烧热的热化学方程式为 $ {\rm {\mathrm{C}}_{2}{\mathrm{H}}_{6}(\mathrm{g})+\dfrac{7}{2}{\mathrm{O}}_{2}(\mathrm{g})\xlongequal{}2{\mathrm{C}\mathrm{O}}_{2}(\mathrm{g})+3{\mathrm{H}}_{2}\mathrm{O}(\mathrm{l})\mathrm{\Delta }H=-1559.8\mathrm{k}\mathrm{J}\cdot {\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}}^{-1}} $ 。

（3） 由题表中数据分析可知，碳原子数越多，烷烃燃烧热的 $ {\rm \mathrm{\Delta }H} $ 越小，所以相同物质的量的烷烃完全燃烧放出的热量随碳原子数的增多而增多。

（4） 由题表中数据分析，正丁烷的燃烧热的 $ {\rm \mathrm{\Delta }H} $ 比异丁烷略小，所以正戊烷的燃烧热的 $ {\rm \mathrm{\Delta }H} $ 也应小于异戊烷，此同学的推断合理。

（2） $ 1\mathrm{g} $ 物质完全燃烧放出的热量叫该物质的热值。 $ 1\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l} $ 甲烷完全燃烧放出的热量为 $ {\rm 890.3\mathrm{k}\mathrm{J}} $ ， $ 1\mathrm{g} $ 甲烷完全燃烧放出的热量约为 $ {\rm 55.6\mathrm{k}\mathrm{J}} $ ，所以甲烷的热值约为 $ {\rm 55.6\mathrm{k}\mathrm{J}} $ 。同理，乙烷的热值为 $ {\rm 52\mathrm{k}\mathrm{J}} $ ，丙烷的热值约为 $ {\rm 50.5\mathrm{k}\mathrm{J}} $ ，丁烷的热值约为 $ {\rm 49.6\mathrm{k}\mathrm{J}} $ ，故热值最高的是甲烷； $ 15\mathrm{g} $ 乙烷完全燃烧，最后恢复到 $ 25℃ $ ，放出的热量为 $ {\rm 52\mathrm{k}\mathrm{J}\cdot {\mathrm{g}}^{-1}×15\mathrm{g}=780\mathrm{k}\mathrm{J}} $ 。

（3） ① $ {\rm {\mathrm{C}\mathrm{H}}_{4}(\mathrm{g})} $ 不完全燃烧的热化学方程式为 $ {\rm {\mathrm{C}\mathrm{H}}_{4}(\mathrm{g})+\dfrac{3}{2}{\mathrm{O}}_{2}(\mathrm{g})\xlongequal{}\mathrm{C}\mathrm{O}(\mathrm{g})+2{\mathrm{H}}_{2}\mathrm{O}(\mathrm{l})\mathrm{\Delta }H=-519\mathrm{k}\mathrm{J}\cdot {\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}}^{-1}} $ 。

② 设完全燃烧的 $ {\rm {\mathrm{C}\mathrm{H}}_{4}(\mathrm{g})} $ 的物质的量为 $ x\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l} $ ，则不完全燃烧的 $ {\rm {\mathrm{C}\mathrm{H}}_{4}(\mathrm{g})} $ 的物质的量为 $ (1-x)\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l} $ ，有 $ {\rm x\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}×890.3\mathrm{k}\mathrm{J}\cdot {\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}}^{-1}+519\mathrm{k}\mathrm{J}\cdot {\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}}^{-1}×(1-x)\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}=704.65\mathrm{k}\mathrm{J}} $ ，解得 $ x=0.5 $ ，故完全燃烧和不完全燃烧的 $ {\rm {\mathrm{C}\mathrm{H}}_{4}(\mathrm{g})} $ 的物质的量之比为 $ 1:1 $ ； $ {\rm 0.5\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}{\mathrm{C}\mathrm{H}}_{4}(\mathrm{g})} $ 完全燃烧消耗 $ {\rm 1\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}{\mathrm{O}}_{2}} $ ， $ {\rm 0.5\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}{\mathrm{C}\mathrm{H}}_{4}(\mathrm{g})} $ 不完全燃烧消耗 $ {\rm 0.75\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}{\mathrm{O}}_{2}} $ ，共消耗 $ {\rm 1.75\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}{\mathrm{O}}_{2}} $ ，则 $ {\rm m({\mathrm{O}}_{2})=1.75\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}×32\mathrm{g}\cdot {\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}}^{-1}=56\mathrm{g}} $ 。

（4） 题给反应依次编号Ⅰ、Ⅱ，根据盖斯定律，反应Ⅰ $ - $ 反应Ⅱ可得 $ {\rm {\mathrm{C}}_{3}{\mathrm{H}}_{8}(\mathrm{g})⇌{\mathrm{C}\mathrm{H}}_{3}\mathrm{C}\mathrm{H}\xlongequal{}{\mathrm{C}\mathrm{H}}_{2}(\mathrm{g})+{\mathrm{H}}_{2}(\mathrm{g})\mathrm{\Delta }H=\mathrm{\Delta }{H}_{1}-\mathrm{\Delta }{H}_{2}=+156.6\mathrm{k}\mathrm{J}\cdot {\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}}^{-1}-(+32.4\mathrm{k}\mathrm{J}\cdot {\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}}^{-1})=+124.2\mathrm{k}\mathrm{J}\cdot {\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}}^{-1}.} $ 。

（5） 设甲烷和丁烷的物质的量分别为 $ a\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l} $ 、 $ b\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l} $ ，由混合气体物质的量，甲烷与丁烷的燃烧热及反应放热可得 $ a+b=1.5 $ ， $ 890.3a+2878b=2329.3 $ ，解得 $ a=1 $ ， $ b=0.5 $ ，则该混合气体中甲烷和丁烷的物质的量之比是 $ 2:1 $ 。

① 将题给4个反应依次编号为①②③④，根据系统 $ (Ⅰ) $ 分解水和盖斯定律可知，反应 $ ①+②+③ $ 得， $ {\rm {\mathrm{H}}_{2}\mathrm{O}(\mathrm{l})\xlongequal{}\dfrac{1}{2}{\mathrm{O}}_{2}(\mathrm{g})+{\mathrm{H}}_{2}(\mathrm{g})\mathrm{\Delta }H=[+327+(-151)+110]\mathrm{k}\mathrm{J}\cdot {\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}}^{-1}=+286\mathrm{k}\mathrm{J}\cdot {\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}}^{-1}} $ ，则每消耗 $ {\rm 36\mathrm{g}(2\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}){\mathrm{H}}_{2}\mathrm{O}(\mathrm{l})} $ 吸收热量为 $ {\rm 286\mathrm{k}\mathrm{J}\cdot {\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}}^{-1}×2\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}=572\mathrm{k}\mathrm{J}} $ ；每消耗 $ {\rm 1\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}{\mathrm{H}}_{2}\mathrm{O}(\mathrm{l})} $ 转移 $ 2\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l} $ 电子，故当反应中有 $ 1\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l} $ 电子转移时，吸收热量为 $ {\rm \dfrac{286\mathrm{k}\mathrm{J}}{2}=143\mathrm{k}\mathrm{J}} $ 。

② 根据系统 $ (Ⅱ) $ 和盖斯定律，可知反应 $ ②+③+④ $ 得， $ {\rm {\mathrm{H}}_{2}\mathrm{S}(\mathrm{g})\xlongequal{}{\mathrm{H}}_{2}(\mathrm{g})+\mathrm{S}(\mathrm{s})\mathrm{\Delta }H=(-151+110+61)\mathrm{k}\mathrm{J}\cdot {\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}}^{-1}=+20\mathrm{k}\mathrm{J}\cdot {\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}}^{-1}} $ ，则反应 $ {\rm {\mathrm{H}}_{2}(\mathrm{g})+\mathrm{S}(\mathrm{s})\xlongequal{}{\mathrm{H}}_{2}\mathrm{S}(\mathrm{g})\mathrm{\Delta }H=-20\mathrm{k}\mathrm{J}\cdot {\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}}^{-1}} $ 。

（2） 热化学方程式 $ {\rm 2{\mathrm{S}\mathrm{O}}_{2}(\mathrm{g})+{\mathrm{O}}_{2}(\mathrm{g})⇌2{\mathrm{S}\mathrm{O}}_{3}(\mathrm{g})\mathrm{\Delta }H=-196.64\mathrm{k}\mathrm{J}\cdot {\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}}^{-1}.} $ 表示一定条件下 $ {\rm 2\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}{\mathrm{S}\mathrm{O}}_{2}(\mathrm{g})} $ 与 $ {\rm 1\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}{\mathrm{O}}_{2}(\mathrm{g})} $ 反应生成 $ {\rm 2\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}{\mathrm{S}\mathrm{O}}_{3}(\mathrm{g})} $ 放出热量 $ {\rm 196.64\mathrm{k}\mathrm{J}} $ ，则反应放出 $ {\rm 235.968\mathrm{k}\mathrm{J}} $ 热量时，参加反应的二氧化硫的物质的量为 $ \dfrac{235.968}{196.64}×2\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}=2.4\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l} $ ，所以二氧化硫的转化率为 $ \dfrac{2.4}{4}×100\%=60\% $ 。

（3） 由图像可得热化学方程式： $ {\rm ①{\mathrm{V}}_{2}{\mathrm{O}}_{4}(\mathrm{s})+{\mathrm{S}\mathrm{O}}_{3}(\mathrm{g})⇌{\mathrm{V}}_{2}{\mathrm{O}}_{5}(\mathrm{s})+{\mathrm{S}\mathrm{O}}_{2}(\mathrm{g})\mathrm{\Delta }{H}_{1}=-24\mathrm{k}\mathrm{J}\cdot {\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}}^{-1}.} $ ， $ {\rm ②{\mathrm{V}}_{2}{\mathrm{O}}_{4}(\mathrm{s})+2{\mathrm{S}\mathrm{O}}_{3}(\mathrm{g})⇌2{\mathrm{V}\mathrm{O}\mathrm{S}\mathrm{O}}_{4}(\mathrm{s})\mathrm{\Delta }{H}_{2}=-399\mathrm{k}\mathrm{J}\cdot {\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}}^{-1}.} $ ， $ 2×①-② $ 即可得目标方程式，根据盖斯定律， $ {\rm 2{\mathrm{V}\mathrm{O}\mathrm{S}\mathrm{O}}_{4}(\mathrm{s})+{\mathrm{V}}_{2}{\mathrm{O}}_{4}(\mathrm{s})⇌2{\mathrm{V}}_{2}{\mathrm{O}}_{5}(\mathrm{s})+2{\mathrm{S}\mathrm{O}}_{2}(\mathrm{g})\mathrm{\Delta }H=+351\mathrm{k}\mathrm{J}\cdot {\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}}^{-1}.} $ 。