高中化学新人教版选择性必修3第二章微专题(二)烃类燃烧规律学案

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＋eq\f(y,4))O2eq\o(→,\s\up7(点燃))xCO2＋eq\f(y,2)H2O1x＋eq\f(y,4)xeq\f(y,2)1．燃烧后温度高于100℃，即水为气态：ΔV＝V后－V前＝eq\f(y,4)－1eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(y＝4时，ΔV＝0，体积不变,y>4时，ΔV>0，体积增大,y<4时，ΔV<0，体积减小y<4的烃只有C2H2))2．燃烧后温度低于100℃，即水为液态：ΔV＝V后－V前＝x－[1＋(x＋eq\f(y,4))]＝－1－eq\f(y,4)＜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，10mL某气态烃和50mL氧气混合，完全燃烧后恢复到原来的温度和压强，体积变为35mL，则该烃可能为()A．CH4 B．C2H4C．C3H6 D．C4H6答案C解析设该气态烃分子式为CxHy，CxHy＋(x＋eq\f(y,4))O2eq\o(→,\s\up7(点燃))xCO2＋eq\f(y,2)H2O(l)ΔV(减小)1x＋eq\f(y,4)x1＋eq\f(y,4)10mLVmL(耗氧)10mL＋50mL－35mL＝25mL得10(1＋eq\f(y,4))mL＝25mL，解得y＝6。烃完全燃烧，则V(耗氧)＝10(x＋eq\f(y,4))mL≤50mL，x≤，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℃、×105Pa时，将3L炔烃和烷烃的混合气体与相同状况下的14LO2混合，充分燃烧后，恢复到原来状态时，所得气体的体积是17L。则该混合气体可能是下列各组中的()A．C2H4和C2H6 B．C3H4和CH4C．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．C2H6C．C3H6 D．C4H8答案A解析设该烃的分子式为CxHy，则CxHy＋(x＋eq\f(y,4))O2eq\o(→,\s\up7(点燃))xCO2＋eq\f(y,2)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＋eq\f(y,4))＝2x，解得x＝1＋eq\f(y,4)。讨论：当y＝4时，x＝2；当y＝6时，x＝，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．倍 B．倍C．倍 D．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～eq\f(5,2)O2，C2H4～3O2，可得eq\f(5,2)x＋3(1－x)＝，x＝。则加成所需H2的体积为2×＋1×(1－)＝，即所需H2的体积是混合气体体积的倍。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C3H8O2C．C3H6O2和C3H8O D．C3H8O和C4H6O2答案D解析充分燃烧时1mol碳原子消耗1mol