烴的燃燒規(guī)律

1、烴類燃燒規(guī)律11.261、等物質(zhì)的量的不同烴燃燒時的耗氧規(guī)律：（1）耗02量取決于（x+y/4） , （x+y/4）越大，消耗氧氣越多。（2）產(chǎn)生C02的量取決于x，x越大，產(chǎn)生C02的量越多。（3）產(chǎn)生H20的量取決于y， y越大，產(chǎn)生H20的量越多。v 盧燃+（M+ 卡）O2 衛(wèi)四* X COj + y H；0【例1】若1mol某氣態(tài)烴完全燃燒，需要 3mol 02,則（）A. x=2， y=2 B . x=2， y=4 C. x=3， y=6 D . x=3， y=8【例2】等物質(zhì)的量的下列烴完全燃燒時，耗氧量最大的是（）A. CH4B . C2H4 C . C2H2 D . C3H42

2、. 等質(zhì)量的不同烴完全燃燒時的耗氧規(guī)律：氫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù) H%g大，消 耗02越多，產(chǎn)生的H20越多；反之碳元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù) C8越大，消耗02越 少，產(chǎn)生的C02則越多?；蛘哒f等質(zhì)量的烴完全燃燒時，消耗氧氣的量取決于CxH中y/x的值，此值越大，耗氧量越多。【例3】下列各組烴只要總物質(zhì)的量一定，不論以任何比例混合，完全燃燒 時耗氧量相同的是（）A.CH4 C2H6 B . C2H4 C3H6 C. C2H2 C6H6 D . C5H10 C6H6【例4】等質(zhì)量的下列烷烴，完全燃燒消耗氧氣最多的是（）A. CH4B . C2H6 C . C3H8 D . C6H14【例5】完全燃燒質(zhì)量相同的：甲

3、烷丙烷乙烯乙炔苯間二甲苯時，耗氧量由多到少的順序是 ：【例6】等質(zhì)量的下列烴，完全燃燒生成 C02最多的是（）A . CH4 B . C2H4 C . C2H2 D . C6H6【例7】下列各組物質(zhì)，只要總質(zhì)量一定，無論以何種比例混合，完全燃耗 生成的水的質(zhì)量也總是為定值的是（）A.甲烷和乙烯 B .甲苯和鄰二甲苯C.乙烷和乙炔D.丙烯和2- 丁烯【例8】下列各組物質(zhì)中，只要總質(zhì)量一定，不論以何種比例混和，完全燃燒生成二氧化碳和水的質(zhì)量也總是定值的是（）A.丙烷和丙烯 B .乙烯和環(huán)丙烷 C .苯和乙炔 D .甲烷和乙烷3、 總物質(zhì)的量一定的混合烴的燃燒；只要各組分每 mol物質(zhì)耗02量相同,

4、 則完全燃燒時，其耗氧量為定值。只要碳原子數(shù)相等則產(chǎn)生的 C02的量為定 值；只要氫原子數(shù)相等則產(chǎn)生的 H20的量為定值.4、總質(zhì)量一定的混合烴的燃燒；含氫質(zhì)量分?jǐn)?shù)相等，完全燃燒生成水的量 保持不變；含碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)相等，完全燃燒生成的二氧化碳的量保持不變。5、最簡式相同的烴（或有機(jī)物），無論以何種比例混合，只要混合物總質(zhì) 量一定，完全燃燒耗氧量為定值，產(chǎn)生的 C02和 H20的量總是一個定值。【例9】下列各組物質(zhì)中，只要總質(zhì)量一定，不論以何種比例混和，完全燃燒生成二氧化碳和水的質(zhì)量也總是定值的是（）A.丙烷和丙稀 B.乙烯和環(huán)丙烷 C.乙烯和丁烯 D.甲烷和乙烷6、烴完全燃燒前后氣體體積變化規(guī)律

5、ffi點y-4工山【例 10】在一密閉容器中充入一種氣態(tài)烴和足量的氧氣，用電火花點燃完全燃燒后，容器中的氣體體積保持不變，若氣體均在120C和相同壓強(qiáng)下測定，這種烴可能是（ ）ACH4 B C2H6C C2H4DC3H6【例11】常溫常壓下10 mL氣態(tài)烴與50 mL 02 （過量）混合并點燃，恢復(fù) 到原來的狀態(tài)時剩余35 mL氣體，則此烴不可能是（）AC2H6B C3H6C C3H8DC4H6【練習(xí)1】分子式為CH4 C2H4 C2H2 C6H6 C5H10的烴。 物質(zhì)的量相同時，耗氧量最多的是（），生成CO2最多的，（）生成H2O最多的是（） 質(zhì)量相同時，耗氧量最多的是（），生成CO2最多

6、的是（），生成H2O最多的是 （）。（3）與同質(zhì)量丙烯生成 CO2 的量一定相等的是（），比丙烯生成CO2多的是（），比丙烯生成CO2少的是（ ） 。 在足量O2中燃燒，恢復(fù)到原狀況（120 C ）混合氣體總體積大于原混合氣 體的是（），混合氣體總體積等于原混合氣體的 （）混合氣體總體積小于原混合氣體的是 （）。7 巧解含烴的混合氣體計算題1 守恒法：此法在化學(xué)計算中應(yīng)用很廣泛，用此法可求元素的相對原子質(zhì) 量 物質(zhì)的相對分子質(zhì)量 分子式 混合物的組成以及進(jìn)行溶解度 溶液濃 度等方面的計算。例1:把mmol C2H4和nmol H2混合于密閉容器中，在適當(dāng)?shù)臈l件下，反應(yīng) 達(dá)到平衡時生成pmol

7、C2H6若將所得平衡混合氣體完全燃燒生成二氧化碳 和水，則需要氧氣多少摩爾？（ 3m+n/2） mol解析:若按化學(xué)平衡問題先求出平衡時混合氣體各組分的物質(zhì)的量以及它們 分別燃燒各需要氧氣多少摩爾，再求氧氣總物質(zhì)的量，則太繁瑣。C2H4和H2在整個加成反應(yīng)過程中 C H原子個數(shù)都不變，因而平衡時混合氣體燃燒 的耗氧量等于反應(yīng)前 C2H4和H2燃燒的耗氧量。練習(xí)1: 一定量的甲烷CH4燃燒后得到的產(chǎn)物是一氧化碳、二氧化碳和水蒸 氣，此混合氣的質(zhì)量為49. 6g,當(dāng)其緩緩?fù)ㄟ^足量的無水氯化鈣時氣體質(zhì) 量減少25. 2g,則混合氣體中一氧化碳的質(zhì)量是多少克？解析：設(shè)產(chǎn)物中一氧化碳的物質(zhì)的量為 x，二

8、氧化碳的物質(zhì)的量為y。由碳 原子守恒可得CH4的物質(zhì)的量為x+y,又由氫原子守恒可得生成水的物質(zhì)的 量為2 (x+y),貝2 (x+y)x 18g/mol=25 . 228g/mol x x +44g/mol x y=49. 6 25. 2解的 x=0. 4mol, y=0. 3mol一氧化碳的質(zhì)量為 0. 4molx 28g/mol=11 . 2g2. 方程式疊加法：例2：將x mol氧氣，y mol甲烷和z mol過氧化鈉放入密閉容器中，在150C 條件下用點火花引發(fā), 恰好完全反應(yīng)后,容器內(nèi)壓強(qiáng)為 0,通過計算確立 x、 y 和 z 之間的關(guān)系式：解析：根據(jù)反應(yīng)后氣體壓強(qiáng)等于 0，所以可

9、將以下反應(yīng)方程式：2CH4+4O 各 2CO2+4H2O2CO2+ 2Na2O2 2Na2CO3+O2 2H2O+2Na2O2 4 NaOH+O2f加消去氣體，得：2CH4+O2+ 6Na2O8NaOH+2Na2CO3所以 x: y: z=1: 2: 6練習(xí)2:若要使0. 5mol CH4完全和氯氣發(fā)生取代反應(yīng)，并生成相同物質(zhì)的 量的四種取代物，則需要氯氣的物質(zhì)的量為多少摩爾？4CH4+10Cl2CH3Cl+ CH2Cl2+ CHCl3 +CCl 4+10HCl 則需氯氣 1. 25mol3. 十字交叉法:十字交叉法一般只適用于兩種已知成分組成的混合體系， 解題關(guān)鍵往往在于求平均值。 其廣泛應(yīng)

10、用于有關(guān)同位素、相對原子質(zhì)量、溶 質(zhì)質(zhì)量、二組分混合物質(zhì)量分?jǐn)?shù)、化學(xué)反應(yīng)中的物質(zhì)的量、體積、電子轉(zhuǎn)移 數(shù)及反應(yīng)熱等方面的計算。例3: CH4和C2H4混合氣體，其密度是同溫同壓下乙烷的 2/3，求混合氣體 中甲烷的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。解析：相同狀況下氣體密度之比等于相對分子質(zhì)量之比：M=2/3X M(C2H6=20,由十字交叉法得：CH4 168 /20 , =2 : 1C2H4 284混合氣體中甲烷的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 2X 16/ (2X 16+1X28)X 100%=53 3%練習(xí)3: 一種氣態(tài)烷烴和一種氣態(tài)烯烴，它們分子里的碳原子數(shù)相同。將1.0 體積這種混合氣體在氧氣中充分燃燒，生成 2. 0體積的二

11、氧化碳和2. 4 體積的水蒸氣(氣體體積均在相同狀況下測定)。則混合氣中烷烴和烯烴的 體積比為：解析：由題意可知該混合烴的平均分子式可表示為 C2H4 8,則烷烴是乙烷， 烯烴是乙烯，由平均氫原子數(shù)，利用十字交叉法可以快捷的求出二者的體積比：C2H6 60.8、/4. 8/、C2H4 41.24. 平均值法：此法是從求混合氣體平均相對分子質(zhì)量的公式推廣而來的。nM M 2 它巧用了平均含義，即 皿伴M2且均大于0時，存在m =n1 n2只要求出平均值，就可判斷出 M1和M2的取值范圍，該法省去復(fù)雜的數(shù)學(xué) 計算過程，從而迅速解出答案。例4： 一種氣態(tài)烷烴和一種氣態(tài)烯烴組成的混合物共10g，混合氣

12、體的密度是相同狀況下氫氣的12. 5倍，該混合氣體通過溴水時。溴水的質(zhì)量增加 8. 4g,則該混合氣體是由什么組成的？解析：混合氣體的平均相對分子質(zhì)量是 2X 12. 5=25。根據(jù)平均值法確定該 烷烴是甲烷。平均相對分子質(zhì)量等于 25的烴有兩種情況：兩種氣態(tài)烴的相 對分子質(zhì)量都是25,經(jīng)分析沒有這種氣態(tài)烴，兩氣態(tài)烴中有一種烴的相對分子質(zhì)量小于25,另一種的烴大于25,而相對分子質(zhì)量小于25的烴只有甲 烷，所以兩種烴中其中一種必定是甲烷。再根據(jù)平均相對分子質(zhì)量求另一種烴。設(shè)烯烴為：CnH2nm烯烴=8. 4g, m(CH4 =10g 8. 4g=1. 6g。10g1.6g8.4g1.6g M

13、(CnH 2n)16g ml 1=25g/mol解的n=2,即該烯烴是C2H4練習(xí)4:某溫度和壓強(qiáng)下，將4g由三種炔烴(分子中只含有一個碳碳三鍵)組成的混合氣體與足量的氫氣反應(yīng)，烴，則所得烷烴中一定有：充分加成后，(生成4. 4g三種對應(yīng)的烷)A.異丁烷B.乙烷C.丙烷D.丁烷解析：炔烴轉(zhuǎn)化成烷烴時，炔烴與氫氣的物質(zhì)的量之比為1： 2,依據(jù)題意可知參加反應(yīng)的氫氣的物質(zhì)的量為 0.2mol，則炔烴的物質(zhì)的量為0. 1mol, 炔烴的平均相對分子質(zhì)量為 4/0 .仁40。由平均值法，可知三種炔烴中必有 相對分子質(zhì)量小于40的炔烴，而相對分子質(zhì)量小于40的炔烴只有乙炔，由 此可知加成后所得烷烴中必含

14、乙烷。5. 討論法：此法一般適用于與其他計算方法一起使用，這種解法的關(guān)鍵是 進(jìn)行全面的分析和判斷：例5: 1升乙炔和氣態(tài)烯烴混合物與11升氧氣混合后點燃，充分反應(yīng)后，氣 體的體積為12升，求原1升混合氣體中各成分及物質(zhì)的量比(反應(yīng)前后均 為 182C、1. 01 x 105Pa)解析：設(shè)該混合烴的平均分子組成為CxHyCxHy + (x+y/4)O2 = xCO2 + y/2H2O V1x+y/4 x y/2y/4 1由厶V=0得y/4 仁0,則y=4C2H2分子中氫原子個數(shù)為2,而混合烴的平均組成中氫原子個數(shù)為 4,所以, 烯烴中氫原子個數(shù)必大于4,又因為是氣態(tài)烯烴，碳原子個數(shù)必小于或等于4,所以烯烴只能是C3H6或 C4H8若是 C3H6 貝U: C2H2 224=1/1/C3H6 62若是 C4H8則：C2H2 22、/4=2/1C4H8 82，6 待定系數(shù)法：根據(jù)題意直接寫出方程式，并在反應(yīng)物及生成物前待以系 數(shù)(化學(xué)計量數(shù))，最后找出系數(shù)間的關(guān)系。例6：丁烷催化裂化時，碳鏈按兩種方式斷裂生成兩種烷烴和烯烴，若丁烷 裂化率為90%且裂化生成的兩種烯烴的質(zhì)量相等，求裂化后得到的相對分 子質(zhì)量最小的氣體在混合氣體中所占的體積分?jǐn)?shù)。解析：丁烷催化裂化有如下方程式：C4H10 CH4 + C3H6C4H10 C2H6 + C2H4 將合并，系數(shù)待配：aC