烃的燃烧规律及其计算方法

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
思考：

Hale Waihona Puke Baidu
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
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。
对于质量的任意烃，完全燃烧，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：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，则对于质量的上述烃， 完全燃烧CH4的耗氧量最多。
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
1 0.25 x 0.75 y/2
解得：x＝3; 所以分子式为C3Hy; 而：M＝12x ＋ y ＝44g/mol ;
所以 : y= 8
所以分子式为C3H8
练习
两种气态烃的混合物共0.1mol，完全燃烧 后，得到标准状况下的3.584L的CO2和 3.6g水，则下列说法中不正确的是（ B ） A、一定有甲烷 B、一定无甲烷 C、可能有乙烯 D、一定无乙烷 解析：nc=nco2=3.584÷22.4L/mol=0.16mol
nH=2nH2O =2*3.6÷18g/mol=0.4mol
所以该烃的平均分子式为：C1.6H4
4.商余法确定分子式
• 原理：对于任意的烃（ CxHy ），其相对分子 量为M=12x+y，则M/12=x+y/12,显然，x为 商（C原子数目），y为余数（H原子数目）。 从而推断出烃的分子式。 • 例：下列数值都是烃的相对分子质量，其对应 的烃一定为烷烃的是（ A ） A.44 B.42 C.54 D.128 解析：44/12=3余8， 则该烃是C3H8 128/12=10余8，则该烃是C10H8 =9余20，则该烃是C9H20
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。
解：设该烃的分子式为CxHy;
H2O的物质的量为:5.4g/18g/mol=0.3mol CO2的物质的量为:8.8g/44g/mol=0.2mol 其燃烧方程式为

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？体积增大的是哪种气体？ 解：根据 y=4时， △V=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
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
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？ 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。
2.等质量的烃完全燃烧耗氧量比较的规律：
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