高中化学苏教版（2019）必修二 专题8 有机化合物的获得与应用 微专题(五) 烃燃烧规律及其应用 学案

微专题(五)　烃燃烧规律及其应用

1．烃燃烧的通式

若烃的分子式为CxHy，则CxHy在空气或氧气中完全燃烧的化学方程式为CxHy＋(x＋)O2xCO2＋H2O。

2．耗氧量大小规律

3.气体体积变化规律

CxHy＋(x＋)O2xCO2＋H2O　ΔV＝V后－V前

1      x＋        x      

(1)当温度大于或等于100 ℃时，水为气态

则ΔV＝－1

(2)当常温、常压时，水为液体

则ΔV＝－(1＋)，反应后气体体积始终减小且减少量与氢原子数有关。

1．下列烃①C4H10、②C4H8、③C7H8、④C6H12分别完全燃烧，耗氧量分析不正确的是(　　)

A．等物质的量时耗氧量最少的是①

B．等物质的量时③和④的耗氧量相等

C．等质量时耗氧量最大的是①

D．等质量时②和④的耗氧量相等

答案　A

解析　等物质的量时，若烃写成CxHy，(x＋)越大，耗氧量越大；等质量时，若烃写成CHx，x越大，耗氧量越大。

2．某气态烷烃的体积是20 mL，完全燃烧时，正好消耗同温、同压下的氧气100 mL，该烷烃的化学式是(　　)

A．C2H6   B．C3H8

C．C4H10   D．C5H12

答案　B

解析　CnH2n＋2＋O2nCO2＋(n＋1)H2O

      1       

      20 mL    100 mL

则：＝，解得n＝3，故该烷烃化学式为C3H8。

3．105 ℃、101 kPa时，甲烷、乙烷和乙烯组成的混合烃80 mL与过量O2混合并完全燃烧，恢复到原来的温度和压强，混合气体总体积增加了30 mL。原混合烃中乙烷的体积分数为(　　)

A．12.5%   B．25%

C．50%   D．75%

答案　D

解析　根据化学方程式CH4＋2O2CO2＋2H2O(g)、C2H4＋3O22CO2＋2H2O(g)可知，甲烷和乙烯在反应前后气体体积不变，设乙烷的体积为x mL，则根据化学方程式可知

2C2H6＋7O24CO2＋6H2O(g)　ΔV

  2     7       4      6       1

  x mL                         30 mL

即＝，解得x＝60，所以原混合烃中乙烷的体积分数为×100%＝75%，D项正确。

4．a mL三种气态烃组成的混合物与足量氧气混合，点燃爆炸后，恢复到原来的状态(常温、常压)，体积共缩小2a mL。则三种烃可能是(　　)

A．CH4、C2H4、C3H4   B．C2H6、C3H6、C4H6

C．CH4、C2H6、C3H8   D．C2H4、C2H2、CH4

答案　A

解析　设三种气态烃的平均分子组成为CnHm

CnHm＋(n＋)O2nCO2＋H2O(l)　　体积减少

1      n＋        n                 1＋

a mL                                 2a mL

＝，m＝4。

5．一种气态烷烃和一种气态烯烃，它们分子里的碳原子数相等。将1.0体积这种混合气体在氧气中完全燃烧，生成2.0体积的CO2和2.4体积的水蒸气(气体体积均在相同状况下测定)，则混合气体中烯烃和烷烃的体积比为(　　)

A．3∶1   B．1∶3

C．2∶3   D．3∶2

答案　D

解析　由题意知：混合气体的平均组成为C2H4.8。由于烯烃和烷烃分子中的碳原子数相等，则该混合气体由乙烷和乙烯组成，设乙烯的物质的量为x，乙烷的物质的量为y，混合物中平均氢原子数为＝4.8，解得x∶y＝3∶2，则混合气体中烯烃与烷烃的体积比为3∶2。

6．现有CH4、C2H4、C2H6三种有机化合物：

(1)等质量的以上三种物质完全燃烧时消耗O2的量最多的是________。

(2)常温、常压下，同体积的以上三种物质完全燃烧时消耗O2的量最多的是________。

(3)等质量的以上三种物质燃烧时，生成二氧化碳的量最多的是__________，生成水的量最多的是________。

(4)在120 ℃、1.01×105 Pa下，以上三种物质中的两种和足量的氧气混合点燃，相同条件下测得反应前后气体体积没有发生变化，这两种气体是__________________。

答案　(1)CH4　(2)C2H6　(3)C2H4　CH4　(4)CH4和C2H4

解析　(1)等质量的烃(CxHy)完全燃烧时，的值越大，耗氧量越多。CH4、C2H4、C2H6的的值依次为4、2、3，故等质量的CH4、C2H4、C2H6完全燃烧时消耗O2的量最多的是CH4。

(2)等物质的量的烃(CxHy)完全燃烧时，(x＋)的值越大，耗氧量越多。三种物质的(x＋)的值依次为2、3、3.5，故常温、常压下，同体积的以上三种物质完全燃烧时消耗O2的量最多的是C2H6。(3)质量相同时，烃(CxHy)的的值越大，生成二氧化碳的量越多；的值越大，生成水的量越多。故生成二氧化碳的量最多的是C2H4；生成水的量最多的是CH4。

(4)由题意可知，在120 ℃、1.01×105 Pa下，

CxHy＋(x＋)O2xCO2＋H2O(g)

1      x＋         x    

由于ΔV＝0，则1＋x＋＝x＋，得y＝4，即该条件下，当烃分子中含有4个氢原子时，该烃完全燃烧前后气体体积不变。故符合要求的两种烃为CH4和C2H4。