烃的燃烧规律

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1、烃类燃烧规律11.261、等物质的量的不同烃燃烧时的耗氧规律：(1) 耗02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。CsHy + (x+1 )OZ 曲朋 x CO2 + y HZO【例1】若1mol某气态烃完全燃烧，需要3mol。2，则()A. x=2，y=2B x=2，y=4 C. x=3，y=6D. x=3，y=8【例2】等物质的量的下列烃完全燃烧时，耗氧量最大的是()A. CH4B C2H4C. C2H2D C3H42等质量的不同烃完全燃烧时的耗

2、氧规律：氢元素的质量分数H%越大，消 耗O2越多，产生的H2O越多；反之碳元素的质量分数C%越大，消耗O2越少, 产生的CO2则越多。或者说等质量的烃完全燃烧时,消耗氧气的量取决于CxH 中y/x的值，此值越大，耗氧量越多。【例3】下列各组烃只要总物质的量一定，不论以任何比例混合，完全燃烧 时耗氧量相同的是()A.CH4、C2H6 B. C2H4、C3H6 C. C2H2、C6H6 D. C5H10、C6H6【例4】等质量的下列烷烃，完全燃烧消耗氧气最多的是()A. CH4B. C2H6C. C3H8D. C6H14【例5】完全燃烧质量相同的：甲烷丙烷乙烯乙炔苯间二甲苯 时，耗氧量由多到少的顺

3、序是：【例6】等质量的下列烃，完全燃烧生成CO2最多的是()A. CH4B. C2H4C. C2H2D. C6H6【例7】下列各组物质，只要总质量一定，无论以何种比例混合，完全燃耗 生成的水的质量也总是为定值的是（）A.甲烷和乙烯B.甲苯和邻二甲苯C.乙烷和乙炔D.丙烯和2-丁烯【例8】下列各组物质中，只要总质量一定，不论以何种比例混和，完全燃 烧生成二氧化碳和水的质量也总是定值的是（）A.丙烷和丙烯B.乙烯和环丙烷 C.苯和乙炔D.甲烷和乙烷3、总物质的量一定的混合烃的燃烧；只要各组分每mol物质耗02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C02的量为定 值；只要氢

4、原子数相等则产生的H20的量为定值.4、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。5、最简式相同的烃（或有机物），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C02和H20的量总是一个定值。【例9】下列各组物质中，只要总质量一定，不论以何种比例混和，完全燃 烧生成二氧化碳和水的质量也总是定值的是（）A.丙烷和丙稀 B.乙烯和环丙烷C.乙烯和丁烯D.甲烷和乙烷6、烃完全燃烧前后气体体积变化规律匸耳 + （好手）6 点燃匸口+ y H2OI时扌iy（1）燃烧后温度高于100C，即水为气

5、态：了=4时，AV=O,体积不变入二后-前弓 jy4时，AV0,体积增大y4时，AV0,体积增大（y4的烃只有C2H2）（2）燃烧后温度低于100C，即水为液态：八 -IfJl亠：汽总体积一定减小【例10】在一密闭容器中充入一种气态烃和足量的氧气，用电火花点燃完全 燃烧后，容器中的气体体积保持不变，若气体均在120C和相同压强下测定, 这种烃可能是（ ）ACH4 BC2H6 CC2H4 DC3H6【例11】常温常压下10 mL气态烃与50 mL O2 （过量）混合并点燃，恢复 到原来的状态时剩余35 mL气体，则此烃不可能是（）AC2H6BC3H6CC3H8DC4H6【练习1】分子式为CH4、

6、C2H4、C2H2、C6H6、C5H10的烃。物质的量相同时，耗氧量最多的是（），生成C02最多的,（）生成H20最多的是（）。质量相同时，耗氧量最多的是（），生成 CO2最多的是（），生成H20最多的是（）。与同质量丙烯生成C02的量一定相等的是（），比丙烯生成C02多的是（），比丙烯生成CO2少的是（）。（4）在足量02中燃烧，恢复到原状况（120C ）混合气体总体积大于原混合气 体的是（），混合气体总体积等于原混合气体的（），混合气体总体积小于原混合气体的是（）。7、巧解含烃的混合气体计算题1、守恒法：此法在化学计算中应用很广泛，用此法可求元素的相对原子质 量、物质的相对分子质量、分子式

7、、混合物的组成以及进行溶解度、溶液浓 度等方面的计算。例1：把mmol C2H4和nmol H2混合于密闭容器中，在适当的条件下，反应 达到平衡时生成pmol C2H6, 若将所得平衡混合气体完全燃烧生成二氧化碳 和水，则需要氧气多少摩尔？（3m+n/2） mol解析：若按化学平衡问题先求出平衡时混合气体各组分的物质的量以及它们 分别燃烧各需要氧气多少摩尔，再求氧气总物质的量，则太繁琐。C2H4和 H2在整个加成反应过程中C、H原子个数都不变，因而平衡时混合气体燃烧 的耗氧量等于反应前C2H4和H2燃烧的耗氧量。练习1： 一定量的甲烷CH4燃烧后得到的产物是一氧化碳、二氧化碳和水蒸 气，此混合

8、气的质量为496g,当其缓缓通过足量的无水氯化钙时气体质量 减少252g,则混合气体中一氧化碳的质量是多少克？解析：设产物中一氧化碳的物质的量为x,二氧化碳的物质的量为y。由碳 原子守恒可得CH4的物质的量为x+y,又由氢原子守恒可得生成水的物质的 量为2 (x+y)，则：2 (x+y)X18g/mol=25 228g/molXx +44g/molXy=49 625. 2解的 x=0 4mol, y=0 3mol一氧化碳的质量为04molX28g/mol=112g2方程式叠加法：例2：将x mol氧气，y mol甲烷和z mol过氧化钠放入密闭容器中，在150C 条件下用点火花引发，恰好完全反

9、应后，容器内压强为0,通过计算确立x、 y和z之间的关系式：解析：根据反应后气体压强等于0,所以可将以下反应方程式：2CH4+4022C02+4H202CO2+ 2Na2O2 2Na2CO3+O2 2H2O+2Na2024 Na0H+02相加消去气体，得：2CH4+02+ 6Na2028Na0H+2Na2C03 所以 x： y： z=1： 2： 6练习2： 若要使05mol CH4完全和氯气发生取代反应，并生成相同物质的 量的四种取代物,则需要氯气的物质的量为多少摩尔？4CH4+10C12CH3C1+ CH2C12+ CHC13 +CCl 4+10HC1 则需氯气 1 25mol3十字交叉法：

10、十字交叉法一般只适用于两种已知成分组成的混合体系， 解题关键往往在于求平均值。其广泛应用于有关同位素、相对原子质量、溶 质质量、二组分混合物质量分数、化学反应中的物质的量、体积、电子转移 数及反应热等方面的计算。例3： CH4和C2H4混合气体，其密度是同温同压下乙烷的2/3，求混合气体 中甲烷的质量分数。解析：相同状况下气体密度之比等于相对分子质量之比：M=2/3XM (C2H6)=20，由十字交叉法得：CH416 8/ 20 =2：1C2H4 284 混合气体中甲烷的质量分数为2X16/ (2X16+1X28)X100%=533%练习3：一种气态烷烃和一种气态烯烃，它们分子里的碳原子数相同

11、。将10 体积这种混合气体在氧气中充分燃烧，生成20体积的二氧化碳和24体 积的水蒸气(气体体积均在相同状况下测定)。则混合气中烷烃和烯烃的体 积比为： 解析：由题意可知该混合烃的平均分子式可表示为C2H4. 8,则烷烃是乙烷, 烯烃是乙烯，由平均氢原子数，利用十字交叉法可以快捷的求出二者的体积 比：C2H6608/48/C2H44124平均值法：此法是从求混合气体平均相对分子质量的公式推广而来的。丄 12n + n12nM + n M它巧用了平均含义，即M1HM2且均大于0时，存在M = 只要求出平均值，就可判断出M1和M2的取值范围，该法省去复杂的数学计 算过程，从而迅速解出答案。例4：

12、一种气态烷烃和一种气态烯烃组成的混合物共10g，混合气体的密度 是相同状况下氢气的125倍，该混合气体通过溴水时。溴水的质量增加 84g,则该混合气体是由什么组成的？解析：混合气体的平均相对分子质量是 2X125=25。根据平均值法确定该 烷烃是甲烷。平均相对分子质量等于25的烃有两种情况：两种气态烃的相 对分子质量都是25，经分析没有这种气态烃，两气态烃中有一种烃的相对分子质量小于25，另一种的烃大于25，而相对分子质量小于25的烃只有甲烷 所以两种烃中其中一种必定是甲烷。再根据平均相对分子质量求另一种烃。设烯烃为：CnH2nm 烯烃=8. 4g, m (CH4) =10g 8. 4g=1.

13、 6g。10g1.6g8.4g1.6g M(CnH 2n)1.6g mol 1=25g/mol解的n=2,即该烯烃是C2H4练习4:某温度和压强下，将4g由三种炔烃(分子中只含有一个碳碳三键) 组成的混合气体与足量的氢气反应，充分加成后，生成4. 4g 三种对应的烷 烃，则所得烷烃中一定有：( )A.异丁烷B乙烷C丙烷D丁烷解析：炔烃转化成烷烃时，炔烃与氢气的物质的量之比为1： 2，依据题意可 知参加反应的氢气的物质的量为0. 2mol，则炔烃的物质的量为0. 1mol, 炔烃的平均相对分子质量为4/01=40。由平均值法，可知三种炔烃中必有 相对分子质量小于40的炔烃，而相对分子质量小于40

14、的炔烃只有乙炔，由 此可知加成后所得烷烃中必含乙烷。5.讨论法：此法一般适用于与其他计算方法一起使用，这种解法的关键是 进行全面的分析和判断： 例5：1升乙炔和气态烯烃混合物与11升氧气混合后点燃，充分反应后，气 体的体积为12升，求原1升混合气体中各成分及物质的量比(反应前后均 为 182匕、1 01x105Pa)V解析：设该混合烃的平均分子组成为CxHyCxHy + (x+y/4)O2 = xCO2 + y/2H2O1x+y/4y/2y/41由&=0 得 y/4 -1=0,则 y=4C2H2分子中氢原子个数为2,而混合烃的平均组成中氢原子个数为4,所以， 烯烃中氢原子个数必大于4，又因为是

15、气态烯烃，碳原子个数必小于或等于 4,所以烯烃只能是C3H6或C4H8若是C3H6则：C2H2224 /=1/1C3H6/62若是C4H8则：C2H222/4=2/1C4H88 / 26待定系数法：根据题意直接写出方程式，并在反应物及生成物前待以系 数(化学计量数)，最后找出系数间的关系。例6：丁烷催化裂化时，碳链按两种方式断裂生成两种烷烃和烯烃，若丁烷 裂化率为90%，且裂化生成的两种烯烃的质量相等，求裂化后得到的相对分 子质量最小的气体在混合气体中所占的体积分数。解析：丁烷催化裂化有如下方程式：C4H10 * CH4 + C3H6C4H10 * C2H6 + C2H4将合并，系数待配：aC4H10 * b CH4