化学选择性必修3第二章 烃本章综合与测试导学案

微专题(二)　烃类燃烧规律

一、烃燃烧前后气体体积的变化情况

气态烃(CxHy)燃烧的通式为

CxHy＋(x＋)O2xCO2＋H2O

  1    x＋        x      

1．燃烧后温度高于100 ℃，即水为气态：

ΔV＝V后－V前＝－1

2．燃烧后温度低于100℃，即水为液态：

ΔV＝V后－V前＝x－[1＋(x＋)]＝－1－＜0，总体积一定减小。

3．气体体积的变化只与烃分子中的氢原子数有关，与碳原子数无关。

二、烃燃烧时耗氧量的计算

1．等物质的量的不同烃燃烧时的耗氧规律：

(1)耗O2量取决于(x＋y/4)，(x＋y/4)越大，消耗氧气越多。

(2)产生CO2的量取决于x，x越大，产生CO2的量越多。

(3)产生H2O的量取决于y，y越大，产生H2O的量越多。

(4)总物质的量一定的混合烃的燃烧：只要各组分每摩尔物质耗氧量相同，则完全燃烧时，其耗氧量为定值。只要碳原子数相等则产生的CO2的量为定值；只要氢原子数相等则产生的H2O的量为定值。

2．等质量的不同烃完全燃烧时的耗氧规律：

(1)耗氧量取决于CxHy中y/x的值，此值越大，耗氧量越多。

(2)总质量一定的混合烃的燃烧：含氢质量分数相等，完全燃烧生成水的量保持不变；含碳质量分数相等，完全燃烧生成的二氧化碳的量保持不变。

(3)最简式相同的烃(或烃的衍生物)，无论以何种比例混合，只要混合物总质量一定，完全燃烧耗氧量为定值，产生的CO2和H2O的量总是一个定值。

特别提醒　在应用烃的燃烧规律确定烃的分子式或烃的分子组成特点时，要注意条件，如“等物质的量”“等质量”“温度大于100 ℃”等。

1．(2020·甘肃省甘谷第一中学高二测试)两种物质不论以什么质量比混合，只要混合物的质量一定，充分燃烧时产生的水的量总为定值，这组混合物是(　　)

A．乙炔和丁炔   B．乙烷和丁烷

C．苯和甲苯   D．乙炔和苯

答案　D

解析　两种物质不论以什么质量比混合，只要混合物的质量一定，充分燃烧时产生的水的量总为定值，符合该条件的两种物质中H元素的质量分数相等，两种物质可能具有相同的最简式、可能互为同分异构体等。

考点　烃的燃烧

题点　烃的燃烧规律

2．25 ℃时，10 mL某气态烃和50 mL氧气混合，完全燃烧后恢复到原来的温度和压强，体积变为35 mL，则该烃可能为(　　)

A．CH4   B．C2H4

C．C3H6   D．C4H6

答案　C

解析　设该气态烃分子式为CxHy，

CxHy＋(x＋)O2xCO2＋H2O(l)　ΔV(减小)

  1     x＋        x             1＋

10 mL  V mL(耗氧)                 10 mL＋50 mL－35 mL＝25 mL

得10(1＋) mL＝25 mL，解得y＝6。烃完全燃烧，则V(耗氧)＝10(x＋) mL≤50 mL，x≤3.5，所以该气态烃可能是C2H6或C3H6。

考点　烃的燃烧规律

题点　依据烃的燃烧规律求分子式

3．在120 ℃、1.01×105 Pa时，将3 L炔烃和烷烃的混合气体与相同状况下的14 L O2混合，充分燃烧后，恢复到原来状态时，所得气体的体积是17 L。则该混合气体可能是下列各组中的(　　)

A．C2H4和C2H6   B．C3H4和CH4

C．C2H2和CH4   D．C4H6和C2H6

答案　B

考点　烃的燃烧规律

题点　依据烃的燃烧规律求分子式

4．25 ℃某气态烃与O2混合，在密闭容器中点燃爆炸后又恢复至25 ℃，此时容器内压强为原来的一半，再经NaOH溶液处理，容器内几乎成为真空。该烃的分子式可能为(　　)

A．C2H4   B．C2H6

C．C3H6   D．C4H8

答案　A

解析　设该烃的分子式为CxHy，

则CxHy＋(x＋)O2xCO2＋H2O，

由题意可知，烃和O2的物质的量之和应为CO2的物质的量的2倍，即1＋(x＋)＝2x，解得x＝1＋。

讨论：当y＝4时，x＝2；当y＝6时，x＝2.5，不符合题意；当y＝8时，x＝3，故正确答案为A。

考点　烃的燃烧规律

题点　依据烃的燃烧规律求分子式

5．相同条件下，乙炔和乙烯的混合气体完全燃烧所需O2的体积是混合气体体积的2.8倍，则混合气体与H2发生加成反应时，所需H2的体积是混合气体体积的(　　)

A．1.2倍   B．1.4倍

C．1.6倍   D．1.8倍

答案　B

解析　首先根据混合气体燃烧的耗氧量与混合气体的体积关系求出乙炔、乙烯的体积，然后才能确定加成所需H2的量。设原混合气体的总体积为1，乙炔的体积为x，乙烯的体积为(1－x)，据燃烧的关系式C2H2～O2，C2H4～3O2，可得x＋3(1－x)＝2.8，x＝0.4。则加成所需H2的体积为2×0.4＋1×(1－0.4)＝1.4，即所需H2的体积是混合气体体积的1.4倍。

考点　烃的燃烧

题点　混合烃的燃烧

6．相同物质的量的下列有机物，充分燃烧，消耗氧气量相同的是(　　)

A．C3H4和C2H6   B．C3H6和C3H8O2

C．C3H6O2和C3H8O  D．C3H8O和C4H6O2

答案　D

解析　充分燃烧时1 mol碳原子消耗1 mol氧气，4 mol氢原子消耗1 mol氧气，由分子式可分别推出消耗氧气量，A为4 mol、3.5 mol, B为4.5 mol、4 mol，C为3.5 mol、4.5 mol，只有D答案符合(也可将D变成C3H6·H2O、C3H6·CO2)。

考点　烃的燃烧规律

题点　耗氧量的比较