常见有机物的燃烧规律 通用(课件PPT)
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常见有机物的燃烧规律
燃烧通式:
VV后V前4y1
y=4时,Δ V=0,体积不变,对应有机物CH4、C2H4和 C3H4。 y>4时,Δ V>0,体积增大。
y<4时,Δ V<0,体积减小,对应有机物只有CH≡CH。
(2)燃烧后温度低于100℃,水为液态:
Δ
V=V前-V后=1+
y 4
,体积总是减小。
4
4
4
故C2H6耗O2最多;
(3)n(CO2)=n(C),因为等质量的CH4、C2H4、C2H6
的
11、12、12,12
16 28 30 28
n(C)分别为
最大,故
、 、 Cn ( 2H2 O 4H 生 成1 2 n ( ) H 1 2 1 1 ) 4 6 1 2 2 1 4 8 1 2 3 1 6 , 0 1 2 1 1 4 6
C.原O2、CH4、Na2O2物质的量之比为1∶2∶6,反 应后容器内生成的固体是Na2CO3和NaOH
D.原O2、CH4、Na2O2物质的量之比为2∶1∶4,反 应后容器内生成的固体是NaHCO3和NaOH
解析 题中涉及的化学反应为:
CH4+2O2 CO2+2H2O 2CO2+2Na2O2 2Na2CO3+O2 2H2O+2Na2O2 4NaOH+O2 反应停止后的容器内温度仍为250℃,气压为零,说明 容器内无气体存在,也不可能有NaHCO3。O2、CH4、 Na2O2三者之间的综合反应关系为: O2+2CH4+6Na2O2 2Na2CO3+8NaOH。 答案 C
迁移应用1 把a mol H2和b mol C2H4混合,在一定 条件下使它们一部分发生反应生成 w mol C2H6, 将反应混合气体完全燃烧,消耗氧气的物质的量
为
( B)
Fra Baidu bibliotek
A.a+3b
C. a 3b 7 w
2
2
aB. 3b 2
D. a 3b 7 w
2
2
解析 根据守恒关系,与生成的C2H6多少无关。
解析 选取混合烃的总物质的量为1 mol研究,生成 的CO2和H2O的物质的量分别为1.6 mol和2 mol,所以 其平均分子组成为C1.6H4,所以混合气体中一定含有 甲烷,另一种烃分子中一定含有4个氢原子,可能是乙 烯或丙炔。 答案 A 方法技首巧先根据图象数据分析求出混合烃的平 均分子组成,然后依据平均组成规律,判断混合烃的 组成。
解析 (1)等质量的烃CxHy完全燃烧时,氢元素的质
y 量分数越大,耗氧量越大,CH4、C2H4、C2H6中的 x
依次为
4 1
、
4 2
、故62 ,CH4耗O2最多;
(2)等物质的量的烃CxHy完全燃烧时,( x
y) 4
的值越
大,耗氧量越大,CH4、C2H4、C2H6的x
y 4
依次为
142、243、363.5,
①C2H2与C6H6及C8H8
②单烯烃(CnH2n)与环烷烃
【典例导析】100℃时,两种 烃蒸气组成的混合气体完 全燃烧后所得CO2和H2O的 物质的量随混合烃的总物 质的量变化如图所示。则 下列对该混合烃组成的判断正确的是 ( ) A.一定含有甲烷 B.一定含有乙烯 C.一定含有苯 D.一定不含乙烯
①若混合气体与O2恰好完全反应,产生b mL CO2,则 混合气体中CH4的体积分数为_____(保留2位小数)。
(1)物质的量相同的烃CxHy完全燃烧时,耗氧量多
少决定于 ( x y ),
4 水量多少决定于
y
生成CO2量多少决定于x值,生成 值。
2
(2)等质量的烃完全燃烧时,因1 mol C(12 g)耗O2
1 mol,4 mol H(4 g)耗O2 1 mol,故质量相同的
烃,H%越高(即y/x越大),耗氧量越多,生成的水越多, CO2越少。 (3)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CO2和H2O及耗 O2的量也一定相等。满足上述条件的烃有:
迁移应用3 现有CH4、C2H4、C2H6三种有机物: (1)等质量的以上物质完全燃烧时耗去O2的量最多 的是_______;
(2)同状况、同体积的以上三种物质完全燃烧时耗 去O2的量最多的是______; (3)等质量的以上三种物质燃烧时,生成二氧化碳最 多的是_____,生成水最多的是_____。 (4)在120℃、1.01×105 Pa下时,有两种气态烃和 足量的氧气混合点燃,相同条件下测得反应前后气 体体积没有发生变化,这两种气体是______。
(2)已知在101 kPa时,CO的燃烧热为283 kJ/mol。 相同条件下,若2 mol CH4完全燃烧生成液态水,所 放出的热量为1 mol CO完全燃烧放出热量的6.30 倍,CH4完全燃烧反应的热化学方程式是_______。 (3)120℃、101 kPa下,a mL由CO、CH4组成的混 合气体在b mL O2中完全燃烧后,恢复到原温度和 压强。
迁移应用2 将O2、CH4、Na2O2置于密闭容器中,在 250℃下用电火花引发化学反应。反应停止后使容
器内恢复至250℃,容器内的气压为零。由此得出的
结论正确的是
()
A.原O2、CH4、Na2O2物质的量之比为1∶2∶6,反 应后容器内生成的固体是Na2CO3和NaHCO3
B.原O2、CH4、Na2O2物质的量之比为2∶1∶4,反 应后容器内生成的固体是Na2CO3和NaOH
的CO2最多;
最大,故CH4生成的H2O最多。 (4)温度≥100℃条件下,当烃分子中含有4个氢原子 时,该烃完全燃烧前后气体体积不变,y=4的为CH4、 C2H4,故答案为CH4、C2H4。 答案 (1)CH4 (2)C2H6 (3)C2H4 CH4 (4)CH4、 CH
迁移应用4 CO、CH4均为常见的可燃性气体。 (1)等体积的CO和CH4在相同条件下分别完全燃烧, 转移的电子数之比是________。
(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。
2.判断混合烃的组成规律
在同温同压下,1体积气态烃完全燃烧生成 x 体积
CO2 和y体积水蒸气,当为混合烃时,若x<2,则必含 CH4;当y<2时,必含C2H2。 3.烃完全燃烧时的耗氧规律
燃烧通式:
VV后V前4y1
y=4时,Δ V=0,体积不变,对应有机物CH4、C2H4和 C3H4。 y>4时,Δ V>0,体积增大。
y<4时,Δ V<0,体积减小,对应有机物只有CH≡CH。
(2)燃烧后温度低于100℃,水为液态:
Δ
V=V前-V后=1+
y 4
,体积总是减小。
4
4
4
故C2H6耗O2最多;
(3)n(CO2)=n(C),因为等质量的CH4、C2H4、C2H6
的
11、12、12,12
16 28 30 28
n(C)分别为
最大,故
、 、 Cn ( 2H2 O 4H 生 成1 2 n ( ) H 1 2 1 1 ) 4 6 1 2 2 1 4 8 1 2 3 1 6 , 0 1 2 1 1 4 6
C.原O2、CH4、Na2O2物质的量之比为1∶2∶6,反 应后容器内生成的固体是Na2CO3和NaOH
D.原O2、CH4、Na2O2物质的量之比为2∶1∶4,反 应后容器内生成的固体是NaHCO3和NaOH
解析 题中涉及的化学反应为:
CH4+2O2 CO2+2H2O 2CO2+2Na2O2 2Na2CO3+O2 2H2O+2Na2O2 4NaOH+O2 反应停止后的容器内温度仍为250℃,气压为零,说明 容器内无气体存在,也不可能有NaHCO3。O2、CH4、 Na2O2三者之间的综合反应关系为: O2+2CH4+6Na2O2 2Na2CO3+8NaOH。 答案 C
迁移应用1 把a mol H2和b mol C2H4混合,在一定 条件下使它们一部分发生反应生成 w mol C2H6, 将反应混合气体完全燃烧,消耗氧气的物质的量
为
( B)
Fra Baidu bibliotek
A.a+3b
C. a 3b 7 w
2
2
aB. 3b 2
D. a 3b 7 w
2
2
解析 根据守恒关系,与生成的C2H6多少无关。
解析 选取混合烃的总物质的量为1 mol研究,生成 的CO2和H2O的物质的量分别为1.6 mol和2 mol,所以 其平均分子组成为C1.6H4,所以混合气体中一定含有 甲烷,另一种烃分子中一定含有4个氢原子,可能是乙 烯或丙炔。 答案 A 方法技首巧先根据图象数据分析求出混合烃的平 均分子组成,然后依据平均组成规律,判断混合烃的 组成。
解析 (1)等质量的烃CxHy完全燃烧时,氢元素的质
y 量分数越大,耗氧量越大,CH4、C2H4、C2H6中的 x
依次为
4 1
、
4 2
、故62 ,CH4耗O2最多;
(2)等物质的量的烃CxHy完全燃烧时,( x
y) 4
的值越
大,耗氧量越大,CH4、C2H4、C2H6的x
y 4
依次为
142、243、363.5,
①C2H2与C6H6及C8H8
②单烯烃(CnH2n)与环烷烃
【典例导析】100℃时,两种 烃蒸气组成的混合气体完 全燃烧后所得CO2和H2O的 物质的量随混合烃的总物 质的量变化如图所示。则 下列对该混合烃组成的判断正确的是 ( ) A.一定含有甲烷 B.一定含有乙烯 C.一定含有苯 D.一定不含乙烯
①若混合气体与O2恰好完全反应,产生b mL CO2,则 混合气体中CH4的体积分数为_____(保留2位小数)。
(1)物质的量相同的烃CxHy完全燃烧时,耗氧量多
少决定于 ( x y ),
4 水量多少决定于
y
生成CO2量多少决定于x值,生成 值。
2
(2)等质量的烃完全燃烧时,因1 mol C(12 g)耗O2
1 mol,4 mol H(4 g)耗O2 1 mol,故质量相同的
烃,H%越高(即y/x越大),耗氧量越多,生成的水越多, CO2越少。 (3)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CO2和H2O及耗 O2的量也一定相等。满足上述条件的烃有:
迁移应用3 现有CH4、C2H4、C2H6三种有机物: (1)等质量的以上物质完全燃烧时耗去O2的量最多 的是_______;
(2)同状况、同体积的以上三种物质完全燃烧时耗 去O2的量最多的是______; (3)等质量的以上三种物质燃烧时,生成二氧化碳最 多的是_____,生成水最多的是_____。 (4)在120℃、1.01×105 Pa下时,有两种气态烃和 足量的氧气混合点燃,相同条件下测得反应前后气 体体积没有发生变化,这两种气体是______。
(2)已知在101 kPa时,CO的燃烧热为283 kJ/mol。 相同条件下,若2 mol CH4完全燃烧生成液态水,所 放出的热量为1 mol CO完全燃烧放出热量的6.30 倍,CH4完全燃烧反应的热化学方程式是_______。 (3)120℃、101 kPa下,a mL由CO、CH4组成的混 合气体在b mL O2中完全燃烧后,恢复到原温度和 压强。
迁移应用2 将O2、CH4、Na2O2置于密闭容器中,在 250℃下用电火花引发化学反应。反应停止后使容
器内恢复至250℃,容器内的气压为零。由此得出的
结论正确的是
()
A.原O2、CH4、Na2O2物质的量之比为1∶2∶6,反 应后容器内生成的固体是Na2CO3和NaHCO3
B.原O2、CH4、Na2O2物质的量之比为2∶1∶4,反 应后容器内生成的固体是Na2CO3和NaOH
的CO2最多;
最大,故CH4生成的H2O最多。 (4)温度≥100℃条件下,当烃分子中含有4个氢原子 时,该烃完全燃烧前后气体体积不变,y=4的为CH4、 C2H4,故答案为CH4、C2H4。 答案 (1)CH4 (2)C2H6 (3)C2H4 CH4 (4)CH4、 CH
迁移应用4 CO、CH4均为常见的可燃性气体。 (1)等体积的CO和CH4在相同条件下分别完全燃烧, 转移的电子数之比是________。
(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。
2.判断混合烃的组成规律
在同温同压下,1体积气态烃完全燃烧生成 x 体积
CO2 和y体积水蒸气,当为混合烃时,若x<2,则必含 CH4;当y<2时,必含C2H2。 3.烃完全燃烧时的耗氧规律