烃的燃烧规律总结
烃燃烧规律
烃燃烧规律一、燃烧通式CxHy+(x+y/4)O2→xCO2+y/2H2O二、气态烃(包括混合物)燃烧后体积变化规律据CxHy+(x+y/4)O2→xCO2+y/2H2O知:1.气态烃(CxHy)在100℃及其以上温度完全燃烧时气体体积变化规律与氢原子个数有关△V = V(后) - V(前)= (y-4)/4①若y=4,燃烧前后体积不变,△V=0②若y>4,燃烧前后体积增大,△V﹥0③若y<4,燃烧前后体积减少,△V﹤02. 气态烃(CxHy)在100℃以下温度完全燃烧时气体体积变化规律,不论含氢原子的多少,△V﹤0。
三、燃烧产物规律:四、总质量不变,以任意质量比混合的有机物,当产生二氧化碳相同时则C%相同;当产生水相同时则H%相同。
最简式相同的有机物无论以何种比例混合,只要总质量相同,生成的CO2和H2O的量均相同。
五、总物质的量不变,以任意比例混合的有机物,当产生二氧化碳相同时,所含碳原子数相同。
当产生水相同时,所含氢原子数相同六、消耗氧气的量的规律1.等物质的量的烃完全燃烧时,其耗氧量的大小取决于(x+y/4)。
2.等质量的烃完全燃烧,其耗氧量的大小取决该烃分子中氢的质量分数,其值越大,耗氧量越大。
设烃的质量为m ,含氢的质量分数为ω,有关系式C~O2~CO2及4H~O2~2H2O可知该厅的耗氧量为:n(O2) = m(1-ω)/12 + mω/4= m/12 +mω/6当m 为定值时,ω值越大,耗氧量就越大。
①对于等质量的烷烃,碳原子数越多,氢的质量分数越小,耗氧量越小,由此可知CH4的耗氧量最多。
②对于等质量的单烯烃,因炭、氧的个数比为定值,股氢的质量分数也为定值,即耗氧量相等。
③对于等质量的炔烃,碳原子数越多,氢的质量分数越大,耗氧量越多,由此可知C2H2的耗氧量最少。
④等质量烷烃、单烯烃、炔烃,因为氢的质量分数关系导致耗氧量的关系如下:“烷烃﹥烯烃﹥炔烃”。
高中化学选修5-烃的燃烧规律
有关烃燃烧的规律一、烷烯炔各类烃含碳(或氢)质量分数的变化规律:1.烷烃:C n H2n+2(n≥1)W(C)=12n/(14n+2)×100% 随n的增大,烷烃W(C)逐渐增大,但永远小于85.7%。
甲烷是烷烃中W(H)最高的。
2.烯烃(或环烷烃):C n H2n(n≥2)W(C)=12n/14n×100%=85.7%即烯烃的W(C)是固定不变的。
3.炔烃(或二烯烃):C n H2n-2(n≥2)W(C)=12n/(14n-2)×100% 随n的增大,炔烃W(C)逐渐减小,但总比烯烃的W(C)高,即总大于85.7%。
乙炔是炔烃中含碳量最高的。
二、烃的燃烧规律:烃的可燃性是烃的一个基本性质,有关烃的燃烧计算和比较是中学化学中常见的习题,掌握烃的燃烧规律,对解决这类习题会起到事半功倍的效果。
烃类燃烧可用通式表示:CxHy + (x+y/4)O2 →xCO2 + y/2H2O1..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。
例1:等物质的量的CH4、C2H4、C2H2,分别在足量氧气中完全燃烧,以下说法正确的是()A.C2H2含碳量最高,燃烧生成的CO2最多B.C2H2燃烧时火焰最明亮C.CH4含氢量最高,燃烧生成的水最多D.CH4、C2H4燃烧生成的水质量不同,消耗的氧气不同。
例2:1molCxHy(烃)完全燃烧需要5molO2,则X与Y之和可能是( )A.X+Y=5 B.X+Y=7 C.X+Y=11 D.X+Y=92.等质量的不同烃完全燃烧时的耗氧规律:1molC(12g)消耗1mol O2,而4molH(4g)也消耗1molO2,故质量相等的不同烃完全燃烧时,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。
烃完全燃烧的三大规律
y y 烧前后体积不变,得 1+(x+4)=x+2(120 ℃),解得 y=4。依题 y 意,4 体积 O2 为适量或过量,故 x+4≤4 y y 烃燃烧通式为 CxHy+(x+4)O2――→xCO2+2H2O 依上式可得如下规律: y y (1)物质的量相同的烃,(x+4)越大,耗氧量越多,若两种烃(x+4) 相等,则耗氧量相同。 y (2)质量相同的烃,x越大(含氢量越大),则耗氧量越多,若两种烃 y 的x相等,质量相等时,则耗氧量相同。
有关,可能增大,可能不变,也可能减小。
典例5
120 ℃时,1体积某烃和4体积O2混合,完全燃烧后,恢
复到原来的温度和压强,测得反应前后气体的体积不变。该烃分
子中所含的碳原子数不可能是( D )
A.1
解析
B.2
C.3
D.4
点燃 y y 烃燃烧通式为 CxHy+(x+4)O2――→xCO2+2H2O(g), 由燃
则 2CO 2 x
点燃 + O2――→2CO2 1 x/2 2 x
ΔV 1 x/2
CH4 y
+
点燃 2O2――→CO2+2H2O(g) 2y y 2y
根据题意,x+y=a,x/2=a/4
则有x=y=a/2
若要保证气体完全燃烧,O2必须足量,即b≥x/2+2y,即b≥5a/4。
答案 ①0.33 ②b≥5a/4
x (3)质量相同的烃,y越大(含碳量越大),则生成的 CO2 越多,若 x 两种烃的y相等, 质量相等时, 则生成的 CO2 和 H2O 的量均相等。
典例6 A.CH4
等质量的下列烃完全燃烧时,消耗氧气量最多的是( A ) B.C2H6 C.C3H6 D.C6H6
解析 12 g碳和4 g氢分别完全燃烧都消耗1 mol O2,显然,含氢
烃(CxHy)的燃烧规律.
练习
1.CH4,C2H2,C2H4,C2H6,C3H4,C3H6完全 燃烧,反应后温度为120 ℃ ,则反应后, 体积不变的是哪种气体?体积减小的是哪 种气体?体积增=0
y>4时, △V>0 y<4时, △V<0
体积不变的是CH4,C2H4,C3H4 体积减小的是C2H2 体积增大的是C2H6,C3H6
而且,Vm在相同条件下,数值相同, 可以得到结论 M/M(H2)=36; 所以,M=72g/mol;
而该烷烃的摩尔质量M=14n+2,得到等式:14n+2=72,
解得n=5,
所以,该烷烃的分子式为:C5H12
练习
某烃,其蒸汽的密度是相同条件下一氧化碳
的密度2倍,测得含碳量为85.7%,试求该 烃的分子式。
解:根据题意,可以得到结论:
M/M(CO)=2 ; M=56g/mol
设该烃的分子式为CxHy;根据含碳量,得:
12x/56=85.7%
y/56=(1-85.7)%
解得:x=4;
y=8
所以,该烃的分子式为:C4H8
2.根据烃的燃烧通式确定
例:某烃0.1mol完全燃烧,将产物通人浓硫 酸,增重5.4g,再通入到NaOH溶液中,增 重8.8g,试确定该烃的分子式。
烃(CxHy)的燃 烧规律
1.等物质的量的烃完全燃烧耗氧量比较的规律:
对于等物质的量的任意烃(CxHy) ,完全燃 烧,耗氧量的大小取决于(x+y/4) 的值的大 小,该值越大,耗氧量越多。
原理:
烃的燃烧通式为: CxHy + (x+y/4)O2 →xCO2 + y/2 H2O 若烃的物质的量相同,则,烃前面的系数必然相同, 因此,耗氧量的大小直接决定于氧气前面的系数。
烃燃烧规律
• 规律 :当温度高于 规律3 温度高于100度时,恢复至状态反应后 度 总体积变化情况: 总体积变化情况 烃分子中氢原子数=4,总体积不变 • (1)烃分子中氢原子数 总体积不变 烃分子中氢原子数 总体积不变. • (2)烃分子中氢原子数<4,总体积减少3)烃分子中氢原子数>4,总体积增大。 总体积增大。 )烃分子中氢原子数> 总体积增大 y y • ⊿v C x H y + ( x + )O 2 → xC O 2 + H 2O
烃燃烧规律
• 规律 等物质的量的烃完全燃烧,耗氧量 规律1 等物质的量的烃完全燃烧 的烃完全燃烧, 决定于 x+y/4
y y C x H y + ( x + )O2 → xCO2 + H 2 O 4 2
• 规律 等质量的烃 规律2 等质量的烃CxHy燃烧,y/x越大, 燃烧, 越大 越大, 燃烧 则耗氧量越多。 则耗氧量越多。
4 2
•
1
x+y/4
x
y/2
1-y/4
• 思考:1g 乙烯 和1g 丙烯完全燃烧,耗氧 思考: 丙烯完全燃烧, 量? • 规律 .最简式相同的有机物混合物,只要 规律4.最简式相同的有机物混合物 有机物混合物, 总质量一定,不论以何种质量比混合, 总质量一定,不论以何种质量比混合,完 全燃烧是耗氧量为定值。 全燃烧是耗氧量为定值。
1
• • • •
1 丙烯使溴水褪色 2 2-甲基 丁烯加聚 甲基-2-丁烯加聚 甲基 3 新戊烷和氯气的第 步取代 新戊烷和氯气的第1步取代 4 丙烯和水的加成(写主要产物) 丙烯和水的加成(写主要产物)
• 5写支链上有 个C的庚烷同分异构庚烷有几 写支链上有2个 的庚烷同分异构庚烷有几 写支链上有 并标出各有几种一氯取代物? 种? 并标出各有几种一氯取代物?
烃的燃烧规律
4:a 毫炸后,恢复到原来的状态(常温常压)
体积缩小2a毫升,则三种烃可能是( ) (A) CH4 C2H4 C3H4 (B) C2H6 C3H6 C4H6 (C) CH4 C2H2 C3H8 (D) C2H2 C2H4 CH4
若三种烃等 物质的量
3、烃完全燃烧时耗氧量的规律
烃燃烧的化学方程式: CxHy + (x+y/4)O2 → xco2 + y/2H2O 等物质的量的烃完全燃烧耗氧量比较的规律: 【 规律4】对于等物质的量的任意烃(CxHy) , 完全燃烧,耗氧量的大小取决于(x+y/4) 的值 的大小,该值越大,耗氧量越多。
【例题】等物质的量的CH4, C2H4, C2H6, C3H4, C3H6 完全燃烧,耗氧量 最大的是哪个?
解析:混合烃的平均分子式为C1.4H4 。由平均碳原子数
可知一定有甲烷。由平均氢原子数可知一定有乙烯。
5平均值法在确定分子组成时的应用
应用平均值规律时,注意: (1)分子组成中碳原子数≤4 的烃在标准状况下为气体 (2)碳原子数小于2的只有 CH4 (3)氢原子数小于4的只 C2H2
(1) 若M混<26,则一定有 CH4
;
。
若M混<28(烷、烯的混合物),则一定有 CH4
(2)若平均分子组成中,存在1<n(C)<2,则一定有 CH4;
若平均分子组成中,存在2<n(H)<4,则一定有 C2H2 。
1:两种气态烃组成的混合气体0.1 mol,完
全燃烧得0.16 mol CO2和3.6 g H2O,则下列
关于混合气体组成的推断正确的是( ) (A)一定有甲烷 (B)一定是甲烷和乙烯 (C)一定没有乙烷 (D)一定有乙炔
烃的燃烧规律
• 2、取一定质量的下列各组物质混合后,无 论以何种比例混合,其充分燃烧后一定能 得到相同物质的量的二氧化碳和水的是 • A.C2H2 C2H6 B. CH4 C3H8 • C . C 3H 6 C 3H 8 D . C 2H 4 C 4H 8
例3.由A、B两种烃组成的混合物,当混合物总质 量一定时,无论A、B以何种比例混合,完全燃 烧消耗氧气的质量为一恒量。对A、B两种烃有 下面几种说法:①可互为同分异构体;②可互 为同系物;③具有相同的最简式;④两种烃中 碳的质量分数相同。正确的结论是( A )
或增加(y/4 – 1)
●H2O为气态:体积不变 y = 4(CH4 C2H4 C3H4)
体积减小 体积增大 y < 4 ( C 2H 2) y > 4(C2H6 C 3H 8)
【例4】两种气态烃以任意比例混合,在105℃时1 L该混合烃与9 L氧气混合,充分燃烧后恢复到原 状态,所得气体体积仍是10 L,下列各组混合烃 中不符合此条件的是 ( BD )
B、C2H6 C、C3H6
4H ------- O2
4g ----- 1mol
A、CH4
D、C6H6
C -质量的C和H比较,后者耗氧多;把 分子化为CHx,H%越大,耗氧越多。
返回
最简式相同的有机物,不论以何种比例混合, 只要混合物总质量一定,完全燃烧后生成的 CO2和H2O及耗氧量就一定。 所有的烯烃: 如C2H4和C5H10 等 同分异构体,如:
例1、等物质的量的下列烃完全燃烧时,消耗O2
最多的是( A、CH4
D )
B、C2H6 C、C3H6 D 、 C 6H 6
分析:等物质的量的C和H比较,前者耗氧多。
方法:分子式为CxHy的烃,直接求出(x+y/4)的
烃(CxHy)的燃烧规律
3.燃烧前后气体的体积大小变化规律
烃燃烧后,若生成的水为气态(温度高于100℃),则: y=4时,反应前后的体积不变; y>4时,反应后气体体积>反应前气体体积 y<4时,反应后气体体积<反应前气体体积 原理: 烃的燃烧通式为: CxHy + (x+y/4)O2 →xCO2 + y/2 H2O 反应前后气体的体积的变化量为 △V=(x+y/2) – (1+x+y/4) = y/4 – 1, 显然, y=4时, △V=0 y>4时, △V>0 y<4时, △V<0
思考:
相对分子量为72的是什么烃呢? 72/12=6 =5余12 ,所以该烃是C5H12
CxHy + (x+y/4)O2 →xCO2 + y/2 H2O
1 0.1
x y/2 x y/2 1 = = 0.3 0.2 0.1 0.2 0.3
解得:x=2; y=6 所以该烃的分子式是:C2H6
练习
某烃11g完全燃烧后,生成标准状况下的CO2 16.8L,另,测得该化合物蒸汽对氢气的相对密度 为22,求,该烃的分子式。 解:M/M(H2)=22 ; M=44g/mol n=11g/44g/mol = 0.25mol n(CO2)=16.8L/22.4L/mol = 0.75mol 根据 CxHy + (x+y/4)O2 →xCO2 + y/2 H2O
分 子 式 的 确 定
1.根据相对密度确定
例:某烷烃,其蒸汽 的密度式相同条件下氢气密度 的36倍,试确定该烷烃的分子式。 解:烷烃的通式为:CnH2n+2,根据题意和 公式ρ = M/Vm, 而且,Vm在相同条件下,数值相同, 可以得到结论 M/M(H2)=36; 所以,M=72g/mol; 而该烷烃的摩尔质量M=14n+2,得到等式:14n+2=72, 解得n=5, 所以,该烷烃的分子式为:C5H12
烃的燃烧规律
不饱和烃:分子中含有碳碳双键或碳碳三键, 碳原子所结合的氢原子少于饱和链烃里的氢原 子数的一类烃。 烯烃:分子中含有碳碳双键的一类链烃 炔烃:分子中含有碳碳叁键的一类链烃。 烯烃 单烯烃 通式为CnH2n 二烯烃 通式为CnH2n-2 多烯烃
烃燃烧前后气体体积变化有关计算
烃的燃烧通式: (CxHy) CxHy + (x+y/4)O2 →xCO2 + y/2 H2O 1)若燃烧后生成的水为液态(T<100℃) △V=V后-V前=x – (1+x+y/4) = ﹣y/4 – 1<0 若生成的水为液态时,燃烧后气体的体积一定减 小,且减小值只与烃中氢原子数有关,而与碳原 子数无关
4)等质量的烃完全燃烧耗氧量比较的规律: (CxHy) 耗氧量的大小取决于( y/x) 的值的大小,该值越大, 耗氧量越多。 【例题】等质量的CH4, C2H4, C2H6, C3H4, C3H6 完全燃烧,耗氧量最大的是哪个? 解:根据上述规律,得到结论( y/x)值越大,耗氧量 越多,则对于等质量的上述烃,完全燃烧CH4的耗 氧量最多。
【例题】等物质的量的CH4, C2H4, C2H6, C3H4, C3H6 完全燃烧,耗氧量 最大的是哪个?
解:根据等物质的量的任意烃,完全燃烧,耗 氧量的大小取决于(x+y/4) 的值的大小, 该值越大,耗氧量越多。 得到C3H6中, (x+y/4)的值最大,所以, C3H6的耗氧量最多。
烃的燃烧规律修正
四. 烃的混合物计算中平均值规律:
(1)若M混<26,则一定有 CH4 ;
。
若M混<28(烷、烯的混合物),则一定有 CH4
(2)若平均分子组成中,存在1<n(C)<2,则一定有
CH4
;
若平均分子组成中,存在2<n(H)<4,则一定有 C2H2 。
五、分子式的确定
1.根据相对密度确定 例:某烷烃,其蒸气 的密度是相同条件下氢 气密度的36倍,试确定该烷烃的分子式。
12 、 在 120℃ , 1.01×105Pa 下 , 将 1L 气 态 烃 CxHy和足量的氧气混合,充入一体积可变的 密闭容器中体积为 VL,引燃后恢复到原状况, 1 V2 体积增至 L。再将容器内气体依次通过浓硫 a b 酸、碱石灰,体积分别减少 L、 L ,最后剩 余气体体积为 L V3 (以上体积均在相同条件下 测定)。 (1)若已知a、b,求x、y ; (2)若已知V1、V2 、b,求x、y ; (3)若已知V1、V2 、V3,求x、y 条件是否足 够?若不够,则还需要什么条件?若足够则 求的物质的量之比
n (C2H4) ﹕ n (C2H6)=
1:1 3
。 ,得到CO和CO2
(2)当a=1,且反应后CO和CO2混合气体的物质的量
为反应前氧气的2/3时,则b=
的物质的量之比n (CO)﹕n (CO2)=
1:3
。
;
(3)a的取值范围是 5/6 < a < 5/4 b的取值范围是 。
5、最简式相同的有机物,不论以何种比 例混合,只要混合物总质量一定,完全燃 烧后生成的CO2和H2O及耗氧量就一定。
(1)所有的烯烃:如C2H4和C5H10 等 (2)同分异构体,
高二化学烃的燃烧规律总结
3.燃烧前后气体的体积大小变化规律
烃燃烧后,若生成的水为气态(温度高于100℃),则: y=4时,反应前后的体积不变; y>4时,反应后气体体积>反应前气体体积 y<4时,反应后气体体积<反应前气体体积 原理: 烃的燃烧通式为: CxHy + (x+y/4)O2 →xCO2 + y/2 H2O 反应前后气体的体积的变化量为 △V=(x+y/2) – (1+x+y/4) = y/4 – 1, 显然, y=4时, △V=0 y>4时, △V>0 y<4时, △V<0
2.在压强一定,温度150 ℃ 条件下,某有机 物完全燃烧,反应前后压强不发生变化, 该有机物可能是( AC ) A、CH4 B、C2H6 C、C2H4 D、C2H2
分 子 式 的 确 定
1.根据相对密度确定
例:某烷烃,其蒸汽 的密度式相同条件下氢气密度 的36倍,试确定该烷烃的分子式。 解:烷烃的通式为:CnH2n+2,根据题意和 公式ρ = M/Vm, 而且,Vm在相同条件下,数值相同, 可以得到结论 M/M(H2)=36; 所以,M=72g/mol; 而该烷烃的摩尔质量M=14n+2,得到等式:14n+2=72, 解得n=5, 所以,该烷烃的分子式为:C5H12
练习
某烃,其蒸汽的密度是相同条件下一氧化碳 的密度2倍,测得含碳量为85.7%,试求该 烃的分子式。 解:根据题意,可以得到结论: M/M(CO)=2 ; M=56g/mol 设该烃的分子式为CxHy;根据含碳量,得:
12x/56=85.7% y/56=(1-85.7)%
解得:x=4;
y=8
所以,该烃的分子式为:C4H8
烃燃烧的几条规律
烃燃烧的几条规律烃的燃烧通式是:CxHy +(X+y/4 )O2 →xCO2 + y/2 H2O(1)当温度高于100℃,生成物全部是气体,气体体积变化量为:△V=V前-V后=1- 分三种情况:①当y=4时,△V=0,体积不变。
②当y<4时,△V>0,体积减小。
③当y>4时,△V<0,体积增大。
通常把△V=0的情况称为氢4规律,即分子中含有4个氢原子的烃分子在温度高于100℃时完全燃烧,反应前后气体体积不变,如CH4、C2H4、C3H4等,与碳原子数无关。
反过来也可以根据燃烧前后体积不变来判断烃的分子组成。
(2)当室温(或者低于100℃)时烃完全燃烧,由于水是液体,体积计算时水的体积被忽略,则△V=1+,此时,△V均大于0,即体积不会不变,也不会增加,只能减小。
一、烃完全燃烧耗氧量的比较1、等物质的量的烃燃烧耗氧量的计算对于1molCxHy ,消耗氧气物质的量为(x+y/4 )mol,显然(x+ y/4)值越大,耗氧量越多。
[练习]取下列四种气态烃各1mol,分别在足量的氧气中燃烧,消耗氧气最多的是(D )A CH4B C2H6C C3H8D C4H102、等质量的烃燃烧耗氧量的计算由于等质量的C和H相比,H的耗氧量比C多。
例如12克C要消耗32克O2,而12克H要消耗96克O2。
因此等质量的不同烃完全燃烧,烃中H的质量分数越大,耗氧量越多。
等质量的烃完全燃烧时,耗氧量的多少决定于氢的质量分数,即y/x的值,y/x越大,耗氧量越多[练习]等质量的下列烃完全燃烧时,消耗氧气最多的是(A )A CH4B C2H6C C3H8D C6H6二、烃燃烧时生成的CO2和H2O的量的比较1、等物质的量的烃燃烧生成CO2和H2O的量的比较对烃CxHy来说,x越大,生成CO2越多,y越大,生成H2O越多。
2、等质量的烃燃烧生成CO2和H2O的量的比较等质量的两种烃,如果C的质量分数越大,则生成CO2的质量越多,生成H20的质量越少。
烃的燃烧规律
【规律8】
最简式相同或含碳质量分数相同的有机物无 论以何种比例混合,只要总质量一定, 生成CO2 量恒为定值。 最简式相同或含氢质量分数相同的有机物无 论以何种比例混合,只要总质量一定, 生成H2O 量恒为定值
注意:水的状态不同,结论不同。
3、烃完全燃烧时耗氧量的规律 烃燃烧的化学方程式: CxHy + (x+y/4)O2 → xco2 + y/2H2O
等物质的量的烃完全燃烧耗氧量比较的规律:
【 规律4】对于等物质的量的任意烃(CxHy) ,完 全燃烧,耗氧量的大小取决于(x+y/4) 的值的大 小,该值越大,耗氧量越多。
燃烧情况 产生CO2的 产生H2O的 产生CO2、H2O
量为定值
量为定值
的量为Байду номын сангаас值
需满足的 不同分子中 不同分子含 不同分子中含C
条件
含C原子个
数须相等
中H原子个 原子和H原子个
数须相等 数均相等
2.有机物混合物总质量一定,不论以何种比例混合 燃烧 燃烧情况 产生CO2的 量为定值 需满足的 条件 不同分子中 产生H2O的 产生CO2、H2O 量为定值 的量为定值 不同分子含 不同分子中含
解:根据上述规律,得到结论( y/x)值越大, 耗氧量越多,则对于等质量的上述烃,完全燃 烧CH4的耗氧量最多。
【应用】等质量的烷烃随碳原子个数的增大,消耗O2的 量 减小 (填“增大” 、“减小”或“不变”)。 总结:等质量各类烃完全燃烧,耗O2量关系
烃的燃烧规律总结
烃的燃烧规律总结烃的燃烧是很简单的,但它的计算现象丰富多彩,从而成为考查学生综合应用能力的一个不可多得的知识点。
一、烃的燃烧化学方程式不论是烷烃、烯烃、炔烃还是苯及苯的同系物,它们组成均可用C x H y来表示,这样当它在氧气或空气中完全燃烧时,其方程式可表示如下:二、烃燃烧时物质的量的变化烃完全燃烧前后,各物质的总物质的量变化值与上述燃烧方程式中的化学计量数变化值一致,即。
也就是说,燃烧前后物质的量变化值仅与烃分子中的氢原子数有关,而与碳原子数无关。
且:当y〉4时,,即物质的量增加;当y=4时,,即物质的量不变;当y〈4时,,即物质的量减少。
三、气态烃燃烧的体积变化要考虑燃烧时的体积变化,必须确定烃以及所生成的水的聚集状态。
因此,当气态烃在通常压强下燃烧时,就有了两种不同温度状况下的体积变化:1. 在时,.说明,任何烃在以下燃烧时,其体积都是减小的;2. 在时,。
当y>4时,,即体积增大;当y=4时,,即体积不变;当y〈4时,,即体积减小.四、烃燃烧时耗氧量(nO2)、生成二氧化碳量(nCO2)、生成水量(nH2O)的比较在比较各类烃燃烧时消耗或生成的量时,常采用两种量的单位来分别进行比较:1. 物质的量相同的烃C x H y,燃烧时也就是说:(1)相同条件下等物质的量的烃完全燃烧时,(x+y/4)值越大,消耗O2越多;x值越大,生成的CO2越多;y值越大,生成的水越多。
(2)1mol有机物每增加一个CH2,消耗O2量增加为:(1+2/4)=1。
5mol2。
质量相同的烃C x H y转换成yCHx,燃烧时也就是说:(1)质量相同的含氢质量分数(y/x)大的烃,燃烧时耗氧量大,生成水量大,生成二氧化碳量小.(2)最简式相同的烃,不论以何种比例混合,只要混合物的总质量一定,完全燃烧后的耗氧量、生成二氧化碳量、生成水的量也一定。
五、混合烃燃烧时的加和性尽管烃的混合物燃烧时,具有单一烃各自的燃烧特征,但它们具有加和性。
烃的燃烧规律
烃的燃烧规律
烃是一类碳氢化合物,常见的有甲烷、乙烷、丙烷等。
燃烧是烃常见的化学反应之一,也是我们日常生活中经常遇到的现象。
烃的燃烧规律是非常重要的,对我们了解燃烧过程有着重要的指导意义。
首先,烃的燃烧需要氧气的参与,也就是说,烃在空气中才能进行燃烧。
一般情况下,烃与氧气在一定温度下发生反应,产生二氧化碳和水。
例如,甲烷(CH4)与氧气(O2)反应生成二氧化碳(CO2)和水(H2O)。
其次,烃的燃烧是一个放热反应,也就是说,在燃烧过程中会释放出大量的热能。
这是因为烃分子中碳和氢的键能被氧气的氧原子断裂,形成新的碳氧键和氢氧键,释放出能量。
这也是为什么火焰能够发出明亮的光和强烈的热量。
此外,烃的燃烧还可以根据所需的条件进行控制。
例如,燃烧需要一定的温度和点火源。
在点火源引燃下,烃分子开始裂解,碳和氢逐渐与氧结合,产生大量的热量。
而烃的燃烧速度也与温度、压力、燃料浓度和氧气浓度等因素有关。
总结起来,烃的燃烧规律是需要氧气参与的放热反应。
燃烧过程中,氧气与烃分子中的碳和氢发生反应,形成二氧化碳和水,同时释放出大量的热能。
燃烧的速度受到多种因素的影响,需要适当的温度和点火源。
对于我们来说,了解烃的燃烧规律可以帮助我们安全使用和储存燃料,同时也有助于环境保护,减少有害气体的排放。
因此,在日常生活中要注意合理使用烃类燃料,确保燃烧的环境和条件安全合理。
同时,研究燃烧规律也有助于改善燃烧过程,提高燃烧效率,减少能源浪费和污染物的排放。
对于环境保护和节能减排而言,烃的燃烧规律掌握得越全面,我们就能更好地应对能源挑战。
烃的燃烧规律
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[解析] 可得:
(1)设乙烯的物质的量为x,乙烷的物质的量为y,
x+y=1, 4x+6y= 氢原子守恒,
解得x=y=0.5 mol,即n(C2H4)∶n(C2H6)=1∶1。 2 (2)a=1,则n(CO)+n(CO2)=2 mol= b mol,得b=3。 3 根据氧原子守恒可得n(CO)+2n(CO2)=3× 2-n(H2O)=3.5, 二式联立解得n(CO)=0.5 n(CO)∶n(CO2)=1∶3。 mol,n(CO2)=1.5 mol,即
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(3)1 mol有机物每增加一个CH2,耗O2量增加 1.5 mol。 (4)1 mol含相同碳原子数的烃完全燃烧时,烷烃耗O2量比 烯烃要大。 x (5)质量相同的烃CxHy, y 越大,则生成的CO2越多;若两 x 种烃的y 相等,质量相同时,则生成的CO2和H2O均相等。
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(2)燃烧后温度低于100℃,水为液态: y ΔV=V前-V后=1+ ,体积总是减小。 4 (3)无论水为气态,还是液态,燃烧前后气体体积的变化 都只与烃分子中的氢原子数有关,而与烃分子中的碳原子数 无关。
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2.烃完全燃烧时消耗氧气的量的规律 烃完全燃烧时的通式: y y 点燃 CxHy+(x+ )O2――→xCO2+ H2O 4 2 y (1)相同条件下等物质的量的烃完全燃烧时,(x+ )值越大, 4 耗 O2 量越多。 y (2) 质量相同的有机物,其含氢百分率 (或 x 值 )越大,则耗 O2 量越多。
第 三 章
小 专 题 大 智 慧
专题讲坛
专题专练
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烃的燃烧规律及应用
烃的燃烧规律及应用烃是一类由碳和氢元素组成的有机化合物,常见的烃包括烷烃、烯烃和炔烃。
烃具有较高的能量含量和燃烧性能,因此广泛应用于能源、化工和燃料等领域。
下面将从燃烧规律和应用两个方面来详细介绍烃的特点和用途。
燃烧规律:烃的燃烧是指烃与氧气发生氧化反应,产生二氧化碳和水。
燃烧的化学方程式如下:CnHm + (n+m/4)O2 →nCO2 + m/2H2O根据这个方程式,可以得出烃的燃烧规律:1. 反应物:烃燃烧的反应物主要是烃和氧气。
烃是能够提供燃料的有机物,而氧气是燃烧所需的氧化剂。
当烃和氧气充分接触时,燃烧反应会自发进行。
2. 产物:烃的燃烧主要产生二氧化碳和水。
二氧化碳是一种常见的废气,在空气中存在会造成温室效应。
水是燃烧过程中产生的水蒸气。
产物的生成主要取决于烃和氧气的化学反应。
3. 反应条件:烃的燃烧需要一定的温度和氧气浓度来提供充分的反应条件。
当温度较高、氧气浓度足够时,燃烧反应速率较快,燃烧产热较多。
应用:烃的燃烧具有高能量含量和方便燃烧等特点,因此被广泛用于以下领域:1. 能源:烃是重要的化石燃料,如石油和天然气主要由烃组成。
燃烧烃类化合物可以产生大量的热能,用于发电、供暖和工业生产等,是主要的能源来源之一。
2. 燃料:烃可用作汽车、飞机和船舶等交通工具的燃料。
烷烃类化合物如汽油、柴油和天然气都可以作为燃料使用,为交通工具提供动力。
3. 化工:烃可作为化学工业的原料和中间体。
通过烃类化合物可以合成各种有机化学品,如塑料、纤维、润滑油和溶剂等。
烃也可以用于制备合成氨、甲醇和乙醇等重要化学品。
4. 生活用品:烃也被用于生活用品的制备。
例如,烷烃类化合物可以提炼成石蜡,用于制作蜡烛、抛光剂和防水剂等。
而烷烃类烃燃烧产生的火焰可以用于灶具、热水器等家庭用具。
总结起来,烃的燃烧规律和应用主要体现在烃与氧气发生氧化反应,产生二氧化碳和水。
烃的高能量含量和方便燃烧性质使其在能源、化工和燃料等领域有着广泛的应用。
烃燃烧规律
烃燃烧规律若烃的分子式用Cx Hy表示,烃完全燃烧的化学方程式可表示为:Cx Hy+ (x+y/4)O2→xCO2+ y/2H2O根据不同的情况,可总结出与烃完全燃烧有关的几条规律:1.气态烃完全燃烧前后体积变化的规律(1)在温度超过100℃且燃烧前后温度、压强不变的条件下,气态烃完全燃烧前后体积变化规律。
C x Hy(g) + (x+y/4)O2→xCO2+ y/2H2O(g) △V1 x+y/4 x y/2 y/4-1燃烧前后气体体积的变化只与y有关:①y=4,燃烧前后气体体积(物质的量)相等。
②y>4,燃烧前后气体体积(物质的量)增加。
③y<4,燃烧前后气体体积(物质的量)减少。
(2)在温度小于100℃且燃烧前后温度、压强不变的条件下,气态烃完全燃烧前后体积变化规律。
C x Hy(g)+( x+y/4)O2→xCO2+ y/2H2O(g) △V(减小)1 x+y/4 x y/2 1+y/4可见燃烧后气体体积总是减小的,减小值只与y有关。
结论:根据体积差建立烃、氧气、水、二氧化碳的量的计算关系。
例题1:120℃时,1体积某烃和4体积O2混和,完全燃烧后恢复到原来的温度,压强体积不变,该烃分子式中所含的碳原子数不可能是(1996年全国高考题)A.1B.2C.3D.4例题2:两种气态烃以任意比例混合,在105℃时1L该混合烃与9L氧气混合,充分燃烧后恢复到原状态,所得气体体积仍是10L,下列各组混合烃中不符合此条件的是()A.CH4C2H4B.CH4C3H6C.C2H4C3H4D.C2H2C3H6练习:1将2升乙烷和1升丙烷在100升空气中充分燃烧,将反应后的混合气体经浓硫酸干燥后,其体积为()升,再通过浓氢氧化钠溶液,剩余气体的体积为()升(气体体积在标准状况下测定)。
A.86 B.88 C.95 D.972.30ml的乙烯和乙炔的混合气体在100ml O2中完全燃烧,冷却到原来温度时,气体的体积是75ml(水为液体),则混合气体中乙烯和乙炔的体积比是(A)1:2 (B)2:1 (C)1:4 (D)任意比( ) 3.在20o C时, 某气态烃与适量氧气混合, 装入密闭容器中, 点燃爆炸后恰好完全反应, 又恢复到20o C, 容器内气体的压强为反应前的一半, 经氢氧化钠溶液充分吸收后, 容器内几乎成真空, 则此烃的化学式可能是()(A)CH4(B)C2H6(C)C3H8(D)C2H42.等物质的量(体积)的烃完全燃烧耗氧量的计算(1)耗O2量的多少取决于(x+y/4),(x+y/4)值越大,耗O2量越大。
烃的燃烧规律总结
练2:有乙醛和乙炔的混合气体a L,当其完全燃烧时,消耗相同状况下氧气的
体积为( ) B
(A) 2a L
(B) 2.5a L (C) 3a L (Dห้องสมุดไป่ตู้无法计算
2.比较等质量烃燃烧耗氧量大小
方法:把烃分子式改写为CHx形式,CHx式中x值越大,烃的H 质量百分数越大,烃燃烧耗氧量越大。 若属于烃的含氧衍生物,先将分子中的氧原子结合氢或碳改写 成H2O或CO2的形式,即将含氧衍生物改写为CxHy·(H2O)n或 CxHy·(CO2)m或CxHy·(H2O)n·(CO2)m形式,再按①比较CxHy的耗氧量。
对于等物质的量的任意烃(CxHy) ,完全燃 烧,耗氧量的大小取决于(x+y/4) 的值的大 小,该值越大,耗氧量越多。
原理:
烃的燃烧通式为: CxHy + (x+y/4)O2 →xCO2 + y/2 H2O
练习
等物质的量的CH4,C2H4,C2H6,C3H4,C3H6完全 燃烧,耗氧量最大的是哪个?
1.比较等物质的量有机物燃烧耗氧量大小
方法1:等物质的量的烃燃烧耗氧取决于(x+y/4)
等物质的量的烃的含氧衍生物燃烧耗氧量取决于 (x+y/4-z/2)
练1:等物质的量的下列有机物充分燃烧耗氧量最小的是( ) C
(A)C3H4 (B)C2H5OH (C)CH3OH (D)CH3CH3
方法2:改写分子式
燃烧情况
产生CO2的量为定 产生H2O的量为定 产生CO2、H2O的量
值
值
为定值
需满足的条件 不同分子中含C% 不同分子含中H% 不同分子中含C%、
须相等
须相等
H%均相等
练4:不管两种物质以何种比值混合,只要总的物质的量一定,
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烃的燃烧规律总结烃的燃烧就是很简单的,但它的计算现象丰富多彩,从而成为考查学生综合应用能力的一个不可多得的知识点。
一、烃的燃烧化学方程式不论就是烷烃、烯烃、炔烃还就是苯及苯的同系物,它们组成均可用C x H y 来表示,这样当它在氧气或空气中完全燃烧时,其方程式可表示如下:二、烃燃烧时物质的量的变化烃完全燃烧前后,各物质的总物质的量变化值与上述燃烧方程式中的化学计量数变化值一致,即。
也就就是说,燃烧前后物质的量变化值仅与烃分子中的氢原子数有关,而与碳原子数无关。
且:当y>4时,,即物质的量增加;当y= 4时,,即物质的量不变;当y<4时,,即物质的量减少。
三、气态烃燃烧的体积变化要考虑燃烧时的体积变化,必须确定烃以及所生成的水的聚集状态。
因此,当气态烃在通常压强下燃烧时,就有了两种不同温度状况下的体积变化:1、在时,。
说明,任何烃在以下燃烧时,其体积都就是减小的;2、在时,。
当y>4时,,即体积增大;当y=4时,,即体积不变;当y<4时,,即体积减小。
四、烃燃烧时耗氧量(nO2)、生成二氧化碳量(nCO2)、生成水量(nH2O)的比较在比较各类烃燃烧时消耗或生成的量时,常采用两种量的单位来分别进行比较:1、物质的量相同的烃C x H y,燃烧时也就就是说:(1)相同条件下等物质的量的烃完全燃烧时,(x+y/4)值越大,消耗O2越多;x值越大,生成的CO2越多;y值越大,生成的水越多。
(2)1mol有机物每增加一个CH2,消耗O2量增加为:(1+2/4)=1、5mol2、质量相同的烃C x H y转换成yCHx,燃烧时也就就是说:(1)质量相同的含氢质量分数(y/x)大的烃,燃烧时耗氧量大,生成水量大,生成二氧化碳量小。
(2)最简式相同的烃,不论以何种比例混合,只要混合物的总质量一定,完全燃烧后的耗氧量、生成二氧化碳量、生成水的量也一定。
五、混合烃燃烧时的加与性尽管烃的混合物燃烧时,具有单一烃各自的燃烧特征,但它们具有加与性。
因此,可以将瞧作为混合烃的“平均分子式”。
这样就找到了将“混合烃”转换成“单一烃”的支点,从而根据“一大一小法”或“十字交叉法”就很容易求解出混合物中具有哪些组份以及这些组份的物质的量分数。
六、典型例题解析1、时,2 L常见烃A的蒸气能在b L氧气中完全燃烧,反应后体积增至(b+4) L(体积在同前的条件下测定)。
(1)烃A在组成上应满足的条件就是______________;(2)当b=15时,该烃可能的化学式______________;(3)当A在常压常温下为气态,b的取值范围就是______________。
解析:这就是一道单一气态烃在大于以上燃烧的体积变化计算题,由于体积增加值,故得y=8因此,烃A在组成上应满足的条件就是:该烃分子中氢原子数为8,且在总耗氧量不超过15L的情况下,其可能的化学式为。
但在常温常压下只有、答案:(1)该烃分子中氢原子数为8;(2);(3)2、现有A、B两份混合气体,A就是烯烃R与足量O的混合气体,B就是烯烃2的混合气体。
在下,取A、B各2、24 L,分别R、炔烃Q与足量O2燃烧,A充分燃烧后气体总体积仍为2、24L,B充分燃烧后气体总体积为2、34 L(燃烧后的产物均为气态,其体积已换算成为标准状况)。
通过计算,写出:(1)R、Q的化学式;(2)求2、24LB中烯烃R所允许的最大体积就是多少L?解析:由于A充分燃烧后气体的体积不变,故A中的烯烃R一定为含有4个氢原子的;又由于B充分燃烧,气体的体积增加,故B中的烷烃分子中的氢原子数一定大于4,而在标准状况下惟有符合,又x L 3 xL且得x=0、235L答案:(1)。
3.由两种气态烷烃组成的混合物,标准状况下的密度为1、16 g/L,则关于混合物的组成判断正确的就是( )A.一定有甲烷B.一定有乙烷C.可能就是丙烷与丁烷的混合物D.可能就是乙烷与丙烷的混合物解析:该混合物的平均摩尔质量为1、16 g/L×22、4 L/mol≈26 g/mol,在烷烃中相对分子质量小于26的只有甲烷,常温下为气态的烷烃还有乙烷、丙烷、丁烷,相对分子质量大于26的气态烷烃与甲烷按一定比例混合后均可以符合题意。
答案:A4.等质量的下列有机物完全燃烧,消耗O2最多的就是( )A.CH4B.CH3CH3C.C3H8D.C5H12解析:甲烷中含氢量最高,等质量时完全燃烧消耗的氧气最多。
答案:A5.两种气态烃以一定比例混合,在105℃时,1 L该混合烃与9 L氧气混合,充分燃烧后恢复到原状态,所得气体的体积为11 L,下列各组混合烃中不符合此条件的就是( )A.C3H6、C4H10B.CH4、C3H8C.C2H4、C4H10D.C3H8、C4H8解析:因反应体系的温度为105℃,故生成的H2O为气态,设该混合烃的平均分子式为C x H y,则C x H y+(x+y4)O2――→点燃x CO2+y2H2O ΔV1 x+y4xy2y4-11 L 11 L-(9+1)L则y4-1=1,y=8即该混合烃的平均分子式为C x H8,则组成该混合烃的两种烃中,一种分子中含氢原子数大于8,另一种小于8或都等于8,B选项中CH4、C3H8的混合物平均分子式中氢原子数小于8,不符合题中条件。
答案:B6.将在120℃、1、01×105Pa的条件下由烃A与最简单的烯烃B组成的2 L 混合气体与足量的氧气混合并点燃使A、B完全燃烧。
恢复到原来的温度与压强时测得生成4 L二氧化碳与4、8 L水。
A的结构简式就是______,B的结构简式就是______,B在A、B混合气体中所占的体积分数就是______。
解析:最简单的烯烃为乙烯,故B为CH2==CH2。
在同温、同压下,混合烃与生成的二氧化碳、气态水的体积比就是2∶4∶4、8,则混合物的平均化学式就是C2H 4、8,则A分子中含H原子数>4、8,必定就是CH3CH3。
设CH2==CH2与CH3CH3的体积比就是a∶b,则(4a+6b)/(2a+2b)=4、8∶2,a∶b=3∶2,所以CH2==CH2在混合气体中所占的体积分数就是33+2×100%=60%。
答案:CH3CH3CH2==CH260%7.a mL 三种气态烃的混合物与足量的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。
则三种烃可能就是( )A.CH4、C2H4、C3H6B.C2H6、C3H6、C4H6C.CH4、C2H6、C3H8D.C2H6、C2H2、CH4解析:设混合烃的平均组成为C x H y,根据烃的燃烧通式C x H y+(x+y4)O2――→点燃x CO2+y2H2O ΔV1 x+y4x 1+y4a 2a则:1+y4=2,y=4,符合H原子数平均为4的烃即可。
D项,当C2H6与C2H2的物质的量之比为1∶1时,混合物分子平均氢原子数为4个,此时符合题意。
答案:D8.1 mol C x H y(烃)完全燃烧需要5 mol O2,则x与y之与可能就是( )A.x+y=5B.x+y=7C.x+y=11D.x+y=9解析:烃的燃烧通式为C x H y+(x+y4)O2――→点燃x CO2+y2H2O,x+y4=5,分别代入各项中,因x、y为正整数,所以C项合理,得x=3,y=8。
答案:C9.在一密闭容器中充入一种气态烃与足量的氧气,用电火花点燃,完全燃烧后,容器内气体体积保持不变,若气体体积均在120℃与相同的压强下测定,这种气态烃就是( )A.CH4B.C2H6C.C2H2D.C3H6解析:120℃时水就是气体,故由烃的燃烧通式:C x H y+(x+y4)O2――→点燃x CO2+y2H2O1 x+y4xy2由题意知1+x+y4=x+y2,可知y=4,故正确选项为A。
10、120 ℃时,将1体积某气态烃与7体积氧气混合完全燃烧后恢复到原来的温度与压强时气体体积变为原来的98,则该烃分子式不可能为( )A.C3H8B.C4H8C.C5H8D.C7H8解析:由烃的燃烧通式C x H y+(x+y4)O2――→点燃x CO2+y2H2O1 x+y4xy2则x+y2≤8×98=9,D项不符合题意。