高中化学人教版 (2019)选择性必修1第一章 化学反应的热效应本单元综合与测试课时作业

这是一份高中化学人教版 (2019)选择性必修1第一章 化学反应的热效应本单元综合与测试课时作业，共21页。试卷主要包含了单选题，填空题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1．下列化学反应过程中的能量变化符合如图所示的是
A．NH3+HCl=NH4Cl
B．N2+3H22NH3
C．4NH3+5O24NO+6H2O
D．Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl=BaCl2+2NH3↑+10H2O
2．关于下列两个热化学方程式的说法中，正确的是
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H2
A．△H1>△H2B．△H1”“”“”“”“”、“ < ”或“ = ”)
(3)由气态基态原子形成 1 ml 化学键释放的最低能量叫键能。从化学键的角度分析，化学反应的过程就是反应物的化学键的破坏和生成物的化学键的形成过程。
已知反应。试根据表中所列键能数据估算 a 的值： _______。
(4)依据盖斯定律可以对某些难以通过实验直接测定的化学反应的反应热进行推算。
已知：
根据盖斯定律，计算 298 K 时由 C(s)和 H2(g)生成 1 ml C2H2(g)反应的反应热△H = _______。
三、计算题
20．人类过多地使用化石燃料，造成了二氧化碳的大量排放，致使地球气温上升。二氧化碳是温室气体，也是一种重要的资源，如以CO2为基本原料可合成甲醇，已知下列热化学方程式：
①2CO2(g)+6H2(g)=CH3OCH3(g)+3H2O(g) ∆H1=−122.6kJ·ml−1
②CH3OCH3(g)+H2O(g)=2CH3OH(g) ∆H2=+23.4kJ·ml−1
则用CO2(g)与H2(g)反应合成CH3OH(g)的热化学方程式③_______
21．(1)室温下，2 g 苯(C6H6)完全燃烧生成液态水和CO2，放出83.6 kJ的热量，写出 1 ml C6H6完全燃烧的热化学方程式：______________________。
(2)已知：Fe2O3(s)＋C(s)=CO2(g)＋2Fe(s) ΔH＝＋a kJ/ml
C(s)＋O2(g)=CO2(g) ΔH＝－b kJ/ml
则2Fe(s)＋O2(g)=Fe2O3(s)的ΔH＝_____。
(3)已知下列两个热化学方程式：
H2(g)＋O2(g) =H2O(l) ΔH＝－285.8 kJ/ml
C3H8(g)＋5O2(g)=3CO2(g)＋4H2O(l) ΔH＝－2220.0 kJ/ml
①实验测得H2和C3H8的混合气体共 5 ml，完全燃烧生成液态水时放热6264.5 kJ，则混合气体中H2和C3H8的体积之比为____________。
②已知：H2O(l)=H2O(g) ΔH＝＋44.0 kJ/ml
求1ml丙烷燃烧生成CO2和气态水的ΔH＝______。
(4)已知2N2H4(l)＋N2O4(l)=3N2(g)＋4H2O(l) ΔH＝－1225 kJ/ml
则使 1 ml N2O4(l)完全分解成相应的原子时需要吸收的能量是________。
22．(1)已知C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l) ΔH=-2220.0 kJ·ml-1则0.5 ml丙烷完全燃烧释放的热量为___________kJ。
(2)已知：TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(l)+O2(g) ΔH=+140 kJ·ml-1，2C(s)+O2(g)= 2CO(g) ΔH=-221 kJ·ml-1，写出TiO2和焦炭、氯气反应生成TiCl4和CO气体的热化学方程式：___________
(3)科学家已获得了极具理论研究意义的N4分子，其结构为正四面体(如图所示)，与白磷分子相似，化学性质比较活泼。已知断裂1 ml N—N键吸收193 kJ热量，断裂1ml N≡N键吸收941 kJ热量，断裂1 ml N—H键吸收391 kJ热量，断裂1 ml H—H键吸收436 kJ热量，则：
①1 ml N4气体转化为2 ml N2时要放出___________kJ能量。
②写出N4与H2反应生成NH3的热化学方程式：___________。
(4)已知：H＋(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·ml-1。下列反应中能放出57.3 kJ热量的是__________。
a．1 L 1 ml·L-1的稀H2SO4与足量NaOH溶液反应
b．稀盐酸与氨水反应生成1 ml H2O
c．稀盐酸与稀Ba(OH)2溶液反应生成1 ml 水
d．稀NaOH与95%浓硫酸反应生成1 ml 水
23．(1)将0.3ml的气态高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧气中燃烧，生成固态三氧化二硼和液态水，放出649.5kJ热量，该反应的热化学方程式为___________。又已知：H2O(g)=H2O(l)；△H2=-44.0kJ/ml，则11.2L(标准状况)乙硼烷完全燃烧生成气态水时放出的热量是___________kJ。
(2)已知：2NO2(g)N2O4(g) ΔH1 ， 2NO2(g)N2O4(l) ΔH2，下列能量变化示意图中，正确的是(选填字母)___________。
A．B．C．
(3)依据盖斯定律可以对某些难以通过实验直接测定的化学反应的焓变进行推算。
已知：C(s，石墨)＋O2(g)=CO2(g) ΔH1=-393.5 kJ·ml-1
2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l) ΔH2=-571.6 kJ·ml-1
2C2H2(g)＋5O2(g)=4CO2(g)＋2H2O(l) ΔH3=-2 599 kJ·ml-1
根据盖斯定律，计算298 K时由C(s，石墨)和H2(g)生成1 ml C2H2(g)反应的焓变(列出简单的表达式并计算结果)：___________。
(4)甲醇是一种新型的汽车动力燃料，工业上可通过CO和H2化合来制备甲醇气体(结构简式为CH3OH)。 已知某些化学键的键能数据如下表：
已知CO中的C与O之间为叁键连接，则工业制备甲醇的热化学方程式为___________。
24．研究燃料的燃烧效率和对污染气体产物的无害化处理,对于防止大气污染有重要意义。
(1)将煤转化为清洁气体燃料。已知：
H2(g)+1/2O2(g) = H2O(g) H= −242.0 kJ/ml
C(s)+1/2O2(g) = CO(g) H= −110.0 kJ/ml
①写出焦炭与水蒸气反应制H2和CO的热化学方程式_____________________。
②已知在101kPa时，CO、 H2和CH4的燃烧热分别为283kJ/ml、286 kJ/ml和892kJ/ml，H2O(l)= H2O(g) △H= +44.0 kJ/ml，则反应CH4(g)+ H2O(g) CO（g）＋3H2（g）△H=______________。
(2)已知一定温度和压强下，由H2和CO反应合成优质燃料甲醇：CO（g）＋2H2（g） CH3OH（g）△H＝－91kJ/m1
①在相同条件下要想得到182kJ热量，加入各物质的物质的量可能是_____________。
A．2m1 CO和4ml H2 B．2m1 CO、4ml H2和1ml CH3OH（g）
C．4m1 CO和4ml H2 D．4m1 CO和6ml H2
②将1ml CO和2ml H2充入一密闭容器中，保持恒温恒压时进行反应，达到平衡时，测得CO的转化率为20%，反应达到平衡时的热量变化是___（填“吸收”或“放出”）___kJ热量。
(3)用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。例如：
CH4(g)＋4NO2(g)＝4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) ΔH1＝－574 kJ·ml－1 ①
CH4(g)＋4NO(g)＝2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) ΔH2 ②
若1 ml CH4还原NO2至N2，整个过程中放出的热量为867 kJ，则 ΔH2＝____。
化学键
H—H
N≡N
键能/kJ·ml-1
435
943
共价键
键能/()
436
946
391
化学键
H-H
N-H
N≡N
键能/kJ·ml-1
436
391
945
化学键
N—H
N—N
N≡N
O—H
键能
(kJ/ml)
390
190
946
460
化学键
C—C
C—H
H—H
C—O
C≡O
H—O
键能/kJ·ml-1
348
413
436
358
1072
463
参考答案
1．D
【详解】
由图可知，反应物总能量小于生成物总能量，说明该反应为吸热反应。
A．NH3+HCl=NH4Cl类似于酸碱中和反应，反应为放热反应，故A不选；
B．N2+3H22NH3为放热反应，故B不选；
C．4NH3+5O24NO+6H2O为放热反应，故C不选；
D．Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl=BaCl2+2NH3↑+10H2O为吸热反应，故D选；
答案为D。
2．A
【详解】
物质的聚集状态不同，放出的热量不同，水蒸气液化时放热，则有|△H1| < |△H2|，由于氢气的燃烧为放热反应，△H < 0，则△H1 >△H2，综上所述故选A。
3．D
【详解】
设反应H2O(g)=H2O(l) △H1=-Q1kJ·ml-1为①式，反应C2H5OH(g)=C2H5OH(1) △H2=-Q2kJ·ml-1为②式，反应C2H5OH(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g) △H3=-Q3kJ·ml-1为③式，反应C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)可由3×①+③-②得到，因此该反应的△H =3×△H1+△H3-△H2=-3Q1-Q3+Q2=-(3Q1-Q2+Q3)，23g酒精的物质的量为=0.5ml，因此放出的热量为1.5Q1-0.5Q2+0.5Q3，故选D。
4．D
【详解】
A．AB反应生成C为吸热反应，A错误；
B．AB反应生成C为吸热反应，B错误；
C．AB反应生成C为放热热反应，AB到X是放热反应，C错误；
D．AB反应生成C为放热热反应，AB到X是吸热反应，X到C为放热反应，D正确；
故选D。
5．A
【详解】
由题意可得：C(石墨) =-393.51kJ/ml，C(金刚石) =-395.41kJ/ml，根据盖斯定律可得：C(石墨)=C(金刚石) =+1.9kJ/ml，说明石墨转化为金刚石的过程为吸热反应，则相同质量金刚石的能量高于石墨，而物质的能量越高越不稳定，因此石墨比金刚石稳定，故A错误，BD正确，石墨和金刚石的结构不同属于不同物质，两者之间的转化属于化学变化，故C正确；
故选：A。
6．D
【详解】
1 ml乙烷完全燃烧放出的热量为×155.98 kJ=1559.8 kJ，则其标准燃烧热为1559.8 kJ·ml-1，乙烷标准燃烧热的热化学方程式为C2H6(g)+O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-1559.8kJ·ml-1，综上所述故选D。
7．C
【分析】
图示反应物的总能量高于生成物的总能量，故为放热反应。
【详解】
A．铝热反应属于放热反应，故能量变化符合该图，错误；
B．Ba(OH)2·8H2O晶体和NH4Cl晶体反应为吸热反应，能量变化不符合图示，错误；
C．反应物总键能小于产物总键能的反应属于放热反应，符合该图的能量变化，正确；
D．放热反应不一定可用于设计成原电池，如酸碱中和反应，设计成原电池的反应还必须是氧化还原反应，错误；
故选C。
8．D
【详解】
A．等量的硫蒸气和硫固体具有的总能量前者大，则分别完全燃烧，前者放出的热量多，故A正确；
B．C(石墨)→C(金刚石)吸收热量，则等质量的石墨的能量低于金刚石的能量，能量越低越稳定，可知石墨比金刚石稳定，故B正确；
C．生成物总能量高于反应物总能量的反应是吸热反应，故C正确；
D．反应热与反应物的总能量和生成物的总能量有关，当反应物的总能量大于生成物的总能量，反应是放热反应，如果反应物的总能量小于生成物的总能量，反应是吸热反应，与反应条件无关，故D错误；
综上所述，说法不正确的是D项，故答案为D。
9．B
【详解】
已知2A(g)B(g) 放热，2A(g)所具有的能量高于B(g)；2A(g)B(1) 放热2A(g)所具有的能量高于B(1)；B(g)变成B(1)放热，B(g)所具有的能量高于B(1)，对照图象，B符合，故选B。
10．D
【详解】
A．氢气燃烧的反应是放热反应，故A错误；
B．氢气燃烧的反应是放热反应，a、b和c均为负值，故B错误；
C．1ml氢气完全燃烧生成气态水时放出的热量高于生成液态水，则a≠b，故C错误；
D．2ml氢气完全燃烧生成气态水放出热量是1ml氢气完全燃烧生成气态水放出热量的两倍，则2a=c，故D正确；
故选D。
11．B
【详解】
由方程式：有，解的，则，所以n(CO2)：n(CO)=10：40=1：4，综上所述B符合题意，故选B；
答案选B。
12．D
【详解】
A．由图可得，(aq)＋H＋(aq)的能量小于CO2(g)＋H2O(l)的能量，所以反应(aq)＋H＋(aq)=CO2(g)＋H2O(l)为吸热反应，A正确；
B．由图可得ΔH1和ΔH2都小于0，ΔH3＞0，且ΔH1的绝对值大于ΔH2的绝对值，所以ΔH1＜ΔH2，ΔH2＜ΔH3，B正确；
C．由图可得，(aq)＋2H＋(aq)=(aq)＋H＋(aq) ΔH1，(aq)＋H＋(aq)=H2CO3(aq) ΔH2，H2CO3(aq)=CO2(g)＋H2O(l) ΔH3，根据盖斯定律，(aq)＋2H＋(aq)=CO2(g)＋H2O(l) ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3，C正确；
D．一个化学反应的焓变与反应过程无关，使用催化剂不会改变ΔH，D错误；
故答案选D。
13．2NH3(g)N2(g)+3H2(g) ΔH= +92.2kJ·ml-1 H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH= -285.8kJ·ml-1 Cu(s)+O2(g)=CuO(s) ΔH= -157kJ·ml-1
【详解】
（1）NH3(g)在高温高压催化剂下分解生成1ml N2(g)与H2(g)，吸收92.2kJ的热量，NH3分解生成1ml N2(g)，则NH3的物质的量为2ml，生成的H2(g)为3ml，该反应为可逆吸热反应，焓变为正数，其热化学方程式为2NH3(g)N2(g)+3H2(g) ΔH= +92.2kJ·ml-1；
（2）1ml H2(g)与适量O2(g)起反应，生成H2O(l)需放出285.8kJ的热量，1ml H2(g)完全燃烧会消耗0.5ml O2，该反应为放热非可逆反应，焓变为负数，其热化学方程式为H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH= -285.8kJ·ml-1；
（3）1ml Cu(s)与适量O2(g)起反应，生成CuO(s)放出157kJ的热量，1ml Cu(s)完全反应生成CuO需要消耗0.5 ml O2，该反应为放热非可逆反应，焓变为负数，其热化学方程式为Cu(s)+O2(g)=CuO(s) ΔH= -157kJ·ml-1。
14．
【详解】
（1）3 ml 甲烷燃烧时，生成液态水和二氧化碳，同时放出 2670.9 kJ 的热量，则该反应的热化学方程式：；
（2）H2SO4和 NaOH 的稀溶液反应生成 1ml 液态水时放出 57.3 kJ 的热量，该反应的热化学方程式为：。
15．＞ N2(g)＋3H2(g)=2NH3(g) ΔH=-92kJ·ml-1 390 2ΔH2-ΔH1
【分析】
(2)ΔH=反应物的键能之和-生成物的键能之和；
【详解】
I．(1)第一步为慢反应，说明要反应需要从外界吸收的热量多，活化分子数少，活化能大，活化能越大，一般分子成为活化分子越难，反应速率越慢，则E1＞E2，故答案为：＞；
II．(1)该反应焓变=(254-300)kJ/ml=-46kJ/ml，生成1ml氨气放出46kJ热量，则生成2ml氨气放出92kJ热量，则热化学方程式为N2(g)＋3H2(g)=2NH3(g)ΔH=-92kJ·ml-1；
(2)设氨气的键能为x，ΔH=(943+3×435-6x)kJ/ml=-92kJ/ml，x=390；
(3)①2NH3(l)＋H2O(l)＋CO2(g)=(NH4)2CO3(aq) ΔH1
②NH3(l)＋H2O(l)＋CO2(g)=NH4HCO3(aq) ΔH2，2×②-①得，(NH4)2CO3(aq)＋H2O(l)＋CO2(g)=2NH4HCO3(aq) △H3=2△H2-△H1。
16．放热 92kJ A 该反应为可逆反应，在密闭容器中进行反应达到平衡时，1ml和3ml不能完全反应生成2ml，因此放出的热量小于92kJ。
【详解】
解析：(1)化学反应的实质就是反应物化学键断裂、生成物化学键形成的过程，断裂化学键吸收能量，形成化学键放出能量在反应中，断裂1ml和3ml中的化学键共吸收的能量为，形成2ml中的化学键共放出的能量为，所以该反应为放热反应；
故答案为：放热。
(2)理论上放出的热量为；
故答案为：92kJ。
(3)由于该反应为可逆反应，反应达到平衡时1ml和3ml不能完全反应生成2ml，因而放出的热量小于92kJ；
故答案为：A；该反应为可逆反应，在密闭容器中进行反应达到平衡时，1ml和3ml不能完全反应生成2ml，因此放出的热量小于92KJ。
17．3H2(g)+3CO(g)⇌CH3OCH3(g)+CO2(g) △H=﹣246.4kJ•ml﹣1
【详解】
①2H2(g)+CO(g)⇌CH3OH(g) △H=﹣90.8kJ•ml﹣1
②2CH3OH(g)⇌CH3OCH3(g)+H2O(g) △H=﹣23.5kJ•ml﹣1
③CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g) △H=﹣41.3kJ•ml﹣1
利用盖斯定律，将①×2+②+③得：总合成反应的热化学方程式为3H2(g)+3CO(g)⇌CH3OCH3(g)+CO2(g) △H=﹣246.4kJ•ml﹣1。答案为：3H2(g)+3CO(g)⇌CH3OCH3(g)+CO2(g) △H=﹣246.4kJ•ml﹣1。
18．＝ ＞ ＜ ＞ C(s)+2H2O(g)+2Cl2(g)=CO2(g)+4HCl(g) ΔH=-290kJ·ml-1 98.0kJ -1641.0kJ·ml-1
【详解】
(1)反应热等于生成物的总能量和反应物的总能量的差，与反应条件无关，所以ΔH1=ΔH2。
(2)氢原子最外层有1个电子，不稳定，2个氢原子结合成氢分子后，达到了稳定结构，所以2ml氢原子不如1ml氢分子稳定，即2ml氢原子所具有的能量高于1ml氢分子所具有的能量。
(3)红磷比白磷稳定，即红磷比白磷能量低，则生成等量的P2O5时，白磷放出的热量多，但由于ΔH为负值，所以ΔH1＜ΔH2。
(4)燃烧热是在常压下，1ml纯物质完全燃烧生成指定产物时放出的热量。则碳的燃烧热是1ml碳完全燃烧生成CO2时放出的热量。根据给出的热化学方程式，1ml碳不完全燃烧生成CO放出的热量为110.5kJ，则1ml碳完全燃烧生成CO2时放出的热量大于110.5kJ。
(5)Cl2和水、C反应的化学方程式为2Cl2+2H2O+C=4HCl+CO2，当有1mlCl2参与反应时释放出145kJ热量，则2mlCl2参与反应时释放出290kJ热量，所以该反应的热化学方程式为：2Cl2(g)+2H2O(g)+C(s)=4HCl(g)+CO2(g) ΔH=-290kJ·ml-1。
(6)根据热化学方程式：4Al(s)+3TiO2(s)+3C(s)═2Al2O3(s)+3TiC(s)△H=-1176kJ·ml-1，Al的化合价从0价升高到+3价，共转移12ml电子，放出1176kJ的热量，则反应过程中，每转移1ml电子放出的热量为98kJ。
(7) 给出的三个反应分别标记为①Fe2O3(s)+3C(石墨)=2Fe(s)+3CO(g)△H=+489.0kJ·ml-1，②CO(g)+O2(g)=CO2(g)△H=-283.0kJ·ml-1，③C(石墨)+O2(g)=CO2(g)△H=-393.5kJ·ml-1，根据盖斯定律，③×6-①×2-②×6即可得4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s)，则该反应的△H=-393.5 kJ·ml-1×6-489.0 kJ·ml-1×2-(-283.0 kJ·ml-1)×6=-1641.0 kJ·ml-1。
19． > - 93 + 226.7 kJ·ml-1
【详解】
(1)5 g 液态甲醇在氧气中充分燃烧生成二氧化碳气体和液态水时释放出 113.5 kJ 的热量，则1ml甲醇(即32g甲醇)充分燃烧生成二氧化碳气体和液态水时释放出 =726.4kJ 的热量，2ml甲醇充分燃烧生成二氧化碳气体和液态水时释放出 726.4kJ×2=1452.8kJ 的热量，所以甲醇燃烧的热化学方程式为2CH3OH(1)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(1) ΔH=-1452.8kJ/ml。
(2)气态水转化为液态水要放出热量，由于放热反应的反应热为负值，则a＞b；
(3)ΔH=反应物的总键能-生成物的总键能，N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) ΔH=945kJ•ml-1+436kJ•ml-1×3-391kJ•ml-1×6=-93kJ•ml-1=a kJ•ml-1，因此a=-93；
(4)已知：①C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH1= -393.5kJ•ml-1，②2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH2= -571.6kJ•ml-1，③2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)Δ H3= -2599kJ•ml-1，根据盖斯定律，[①×4+②-③]÷2得到反应的热化学方程式为：2C(s)+H2(g)=C2H2(g)ΔH=[-393.5kJ•ml-1×4 -571.6kJ•ml-1-( -2599kJ•ml-1)]÷2=+226.7kJ•ml-1。
20．CO2(g)+3H2(g) ⇌CH3OH(g)+H2O(g) ∆H=-49.6 kJ·ml−1
【详解】
根据盖斯定律，(①+②)可得反应CO2(g)+3H2(g) = CH3OH(g)+H2O(g)，则ΔH=(−122.6kJ·ml−1+23.4kJ·ml−1)=-49.6 kJ·ml−1。
21．C6H6(l)+ O2(g)→6CO2(g)+6H2O(l)△H=-3260.4kJ/ml (-b-a) kJ/ml或-(b+a) kJ/ml 1∶1 -2044kJ/ml 1793kJ
【分析】
(1)首先计算1ml苯燃烧放出的热量，再根据热化学方程式的书写方法书写热化学方程式；
(2)根据盖斯定律计算；
(3)①依据两个热化学方程式结合题干数据列式计算；②根据盖斯定律分析解答；
(4)根据反应热=反应物总键能-生成物总键能计算。
【详解】
(1)2g苯(C6H6)的物质的量=ml=ml，完全燃烧生成液态水和CO2，放出83.6kJ的热量，则1ml苯燃烧放出的热量=83.6kJ×39=3260.4kJ，反应的热化学方程式为：C6H6(l)+O2(g)→6CO2(g)+6H2O(l)△H=-3260.4kJ/ml，故答案为：C6H6(l)+ O2(g)→6CO2(g)+6H2O(l)△H=-3260.4kJ/ml；
(2)①Fe2O3(s)+ C(s)═CO2(g)+2Fe(s) △H=+a kJ/ml，②C(s)+O2(g)═CO2(g) △H=-b kJ/ml，根据盖斯定律，×②-①得到：2Fe(s)+O2(g)═Fe2O3(s) △H=(-b-a) kJ/ml或-(b+a) kJ/ml，故答案为：(-b-a)kJ/ml或-(b+a) kJ/ml；
(3)①H2和C3H8的混合气体共5ml，设氢气物质的量为x，则丙烷物质的量为(5-x)，完全燃烧生成液态水时放热6264.5kJ，
根据H2(g)+ O2(g)═H2O(1) △H=-285.8kJ/ml，
C3H8(g)+5O2(g)═3CO2(g)+4H2O(1) △H=-2220.0 kJ/ml，
有：285.8×x kJ +2220.0 ×(5-x) kJ =6264.5kJ，解得：x=2.5ml，则混合气体中H2和C3H8的体积比=物质的量之比=2.5∶2.5=1∶1，故答案为：1∶1；
②i.C3H8(g)+5O2(g)═3CO2(g)+4H2O(1) △H=-2220.0kJ/ml，ii.H2O(1)=H2O(g) △H=+44.0kJ/ml，由盖斯定律可知，i+ii×4得：C3H8(g)+5O2(g)═3CO2(g)+4H2O(g) △H=-2044kJ/ml，故答案为：-2044kJ/ml；
(4)设1ml N2O4(1)完全分解成相应的原子时需要吸收的能量QkJ，则190kJ/ml×2+390kJ/ml×8+QkJ/ml-946kJ/ml×3-460kJ/ml×8=-1225 kJ/ml，解得：Q=1793，故答案为：1793kJ。
22．1110.0 TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(l)+2CO(g) △H=-81 kJ·ml-1 724 N4(g)+6H2(g)4NH3(g) △H=-918 kJ·ml-1 c
【详解】
(1)根据热化学方程式C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l) ΔH=-2220.0 kJ·ml-1可知：1 ml丙烷完全燃烧产生CO2气体和液态水，放出2220.0 kJ的热量，则0.5 ml丙烷完全燃烧释放的热量Q=2220.0 kJ/ml×0.5 ml=1110.0 kJ；
(2)已知：①TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(l)+O2(g) ΔH=+140 kJ·ml-1，
②2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH=-221 kJ·ml-1，
根据盖斯定律，将热化学方程式①+②，整理可得：TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(l)+2CO(g) △H=-81 kJ·ml-1；
(3)①1 ml N4气体转化为2 ml N2时，要断裂6 ml N-N，同时形成2 ml N≡N，断键吸热，成键放热，则反应过程的热量变化为Q=6 ml×193 kJ/ml-2×941 kJ/ml=-724 kJ，即反应会放出724 kJ的热量；
②根据断键吸热，成键放热，反应热等于断裂反应物化学键吸收的总热量与形成化学键释放的总热量的差可得N4(g)与H2反应产生NH3(g)的反应热△H=6 ml×193 kJ/ml+6×436 kJ/ml-12×391 kJ/ml=-918 kJ·ml-1，则该反应的热化学方程式为：N4(g)+6H2(g)4NH3(g) △H=-918 kJ·ml-1；
(4) H＋(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·ml-1 表示强酸与强碱反应产生可溶性盐和1 ml H2O时放出的热量是57.3 kJ。
a．1 L 1 ml·L-1的稀H2SO4与足量NaOH溶液反应，反应产生2 ml H2O，放出热量是2×57.3 kJ＞57.3 kJ，a不符合题意；
b．由于氨水中的NH3·H2O是弱碱，电离需吸收热量，则稀盐酸与氨水反应生成1 ml H2O时放出热量小于57.3 kJ，b不符合题意；
c．稀盐酸与稀Ba(OH)2溶液反应生成1 ml 水，同时产生可溶性盐，放出热量是57.3 kJ，c符合题意；
d．95%浓硫酸溶于水会放出大量的热，因此稀NaOH与95%浓硫酸反应生成1 ml 水时放出热量大于57.3 kJ，d不符合题意；
故合理选项是c。
23．B2H6(g)+3O2(g)=B2O3(s)+3H2O(l) △H=-2165kJ/ml 1016.5kJ A CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H= -116 KJ/ml
【详解】
(1)0.3ml气态高能燃料乙硼烷在氧气中燃烧，生成固态三氧化二硼和液态水，放出649.5kJ的热量，则1ml气态高能燃料乙硼烷在氧气中燃烧，生成固态三氧化二硼和液态水，放出2165kJ的热量，则该反应的热化学方程式为：B2H6(g)+3O2(g)=B2O3(s)+3H2O(l) △H=-2165kJ/ml；现已知①B2H6(g)+3O2(g)=B2O3(s)+3H2O(l) △H=-2165kJ/ml；②H2O(g)=H2O(l)；△H2=-44.0kJ/ml，由盖斯定律可知①+②×3得：B2H6(g)+3O2(g)=B2O3(s)+3H2O(g) △H=-2033kJ/ml，11.2L（标准状况）即0.5ml乙硼烷完全燃烧生成气态水时放出的热量是2033kJ/ml×0.5ml=1016.5kJ；
(2)反应2NO2(g)N2O4(g) ΔH1 为放热反应，所以在图象中该反应的反应物的总能量比生成物的总能量高，同种物质气态变液态会放出热量，即液态时能量比气态时能量低，则N2O4(l)具有的能量比N2O4(g)具有的能量低，图象A符合，故选A；
(3)已知：①C(s，石墨)＋O2(g)=CO2(g) ΔH1=-393.5 kJ·ml-1；②2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l) ΔH2=-571.6 kJ·ml-1；③2C2H2(g)＋5O2(g)=4CO2(g)＋2H2O(l) ΔH3=-2 599 kJ·ml-1，根据盖斯定律可知，①×4+②-③得到反应的热化学方程式为：4C(s，石墨)+2H2(g)=2C2H2(g) ，因此热化学方程式2C(s，石墨)+H2(g)=C2H2(g) ，则298 K时由C(s，石墨)和H2(g)生成1 ml C2H2(g)反应的焓变；
(4)CO和H2化合制备甲醇的化学方程式为CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)，焓变=反应物总键能之和－生成物总键能之和，△H＝1072kJ/ml+2×436kJ/ml-（3×413kJ/ml+358kJ/ml+463kJ/ml）=-116kJ•ml-1，则工业制备甲醇的热化学方程式为CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H= -116 kJ/ml。
24．C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) H=+132kJ/ml △H= ＋205kJ/ml D 放出 18.2 -1160 kJ·ml－1
【详解】
（1）①已知：H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g) △H1= −242.0kJ/ml ；C(s)+1/2O2(g)=CO(g) △H2= −110.0kJ/ml根据盖斯定律，用方程式2减去方程式1，可得：写出焦炭与水蒸气反应制H2和CO的热化学方程式 C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) △H=+132kJ/ml ；
②由题意知CO（g）+1/2O2（g）=CO2（g）△H1=﹣283kJ/ml;
H2 （g）+1/2O2（g）=H2O（l）△H2=﹣286kJ/ml;
CH4（g）+2O2（g）= CO2（g）+2H2O（l）△H3=﹣892kJ/ml
根据盖斯定律，CH4（g）+H2O（l）⇌CO（g）+3H2（g）△H=△H3-△H1-3△H2=+249kJ/ml，又由于H2 （g）+1/2O2（g）=H2O（g）△H=﹣242.0kJ/ml；
H2 （g）+1/2O2（g）=H2O（l）△H=﹣286kJ/ml，
根据盖斯定律H2O（g）= H2O（l）△H=-44kJ/ml，
则CH4（g）+H2O（g）⇌CO（g）+3H2（g）△H=+205kJ/ml。
（2）①由反应方程式可知生成1ml的CH3OH时放热91 kJ，想得到182 kJ热量，则需生成2mlCH3OH；由于反应是可逆反应，不可能完全进行到底，所以要得到2mlCH3OH，CO和H2物质的量必须要多于2ml和 4ml，故D符合，B选项中既有正反应又有逆反应，最终放出的热量小于182kJ，答案选D；
②将1ml CO和2ml H2充入一密闭容器中，保持恒温恒压时进行反应，达到平衡时，测得CO的转化率为20%，即消耗的CO为0.2ml，反应放出91kJ/ml×0.2ml=18.2kJ的热量；
(3) 1 ml CH4还原NO2至N2，整个过程中放出的热量为867 kJ，则得反应③CH4(g)＋2NO2(g)=N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) ΔH3＝－867 kJ·ml－1；
已知①CH4(g)＋4NO2(g)＝4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) ΔH1＝－574 kJ·ml－1，
根据盖斯定律，由③×2-①得反应②CH4(g)＋4NO(g)＝2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) ΔH2=-1160 kJ·ml－1。
【点睛】
本题考查盖斯定律的应用、燃烧热、逆反应的反应热及相关计算，题目难度中等。