有机物燃烧计算常见题型及解题方法

有机物燃烧计算常见题型及解题方法

浙江师范大学附中（321004） 余懿倩

题型1 比较耗氧量大小

此类题可分成两种情况。

1 比较等物质的量有机物燃烧耗氧量大小

方法1 根据分子式CxHyOz 计算2

4

z y x -+大小，2

4

z y x -+ 值越大，耗

氧量越多。

[例1]1mol 下列有机物充分燃烧耗氧量最小的是（ ）

（A ）C 3H 4 （B ）C 2H 5OH （C ）CH 3OH （D ）CH 3CH 3

解析 耗氧量分别为

（A ）44

43=+ (mol) (B) 32

14

62=-+ (mol)

(C) 5.12

14

41=-+ (mol) (D) 5.34

62=+ (mol)

答案应为(C)

方法2 改写分子式

改写分子式的原则是：若是烃则1molC 与4molH 耗氧量相等；若是烃的衍生物，则观察分子式，看是否可把分子式中的O 、C 、H 写成“CO 2”或“H 2O ”形式，再比较剩余的C 、H 耗氧量即可。

[例2]等物质的量下列物质充分燃烧耗氧量大小顺序为（ ）

（A ）C 2H 2 （B ）C 2H 4O （C ）C 2H 6 （D ）C 2H 4O 2

解析 观察分子式可推知耗氧量

C 2H 6＞C 2H 2 C 2H 4O ＞C 2H 4O 2

∵C 2H 4O 分子式可改写成C 2H 2·H 2O

∴耗氧量C2H2与C2H4O相等

∴正确答案为（C）＞（A）=（B）＞（D）

比较以上两种解题方法，[方法2]解题更简捷，更可取。

2 比较等质量烃燃烧耗氧量大小

思路解析 12gC燃烧耗氧气1mol，12gH2燃烧耗氧气3mol

即等质量的C、H燃烧耗氧：H＞C

∴比较等质量烃燃烧耗氧量大小只要比较烃分子中H质量百分数即可，烃的H质量百分数越大，烃燃烧耗氧量就越大。

因此，该类题型的解题方法为：

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。

[例3]下列等质量有机物燃烧耗氧量最大的是（）

（A）C6H6（B）C2H6（C）C3H8（D）C7H12

解析把各分子式改写成CHx形式

（A）C6H6~~CH （B）C2H6~~CH3

（C）C3H8~~CH8/3（D）C7H12~~CH12/7

∴耗氧量最大的是C2H6

题型2 求有机物分子式

方法常用的有最简式法、摩尔计算法、余数法、方程式法、讨论法、差量法、求解不定方程式法等。

[例5]在×105Pa，120℃时，1体积某烃和4体积氧气混合，完全燃烧后恢复到原来温度和压强体积不变，该烃分子式中碳原子数不可能是（）

（A ）1 （B ）2 （C ）3 （D ）4

解析 用方程式法

O H y

xCO O y x CxHy 2222

4+→⎪⎭⎫ ⎝⎛+

+ △V 1 4

y x + x 2

y 14

-y

1 4 0

即

014

=-y

解得y=4

∵烃完全燃烧

∴44

≤+

y

x 解得 x ≤3

∴答案为（D ）

题型3 求有机物混合物可能有的成分

方法 此类题要用平均值法、方程式法、讨论法、差量法、求解不定方程式法等方法来求解。往往要假设混合物的平均分子组成，若是烃混合物，则平均分子组成设为CxHy ，若是含氧衍生物则设为CxHyO

O H y xCO O y x CxHy 22224+→⎪⎭⎫ ⎝

⎛

++

1 4

y x + x

（1）反应温度大于100℃时，体积变化△V=y/4-1

例反应前后体积不变，则y=4，即要求分子平均组成中H 为4。

（2）反应温度小于100℃时，体积变化△V=-(y/4+1)

[例4]a 毫升三种气态烃混合物与足量氧气混合点燃爆炸后，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) CH 4 C 2H 4 C 3H 4 (B) C 2H 6 C 3H 6 C 4H 6

(C) CH 4 C 2H 6 C 3H 8 (D) C 2H 2 C 2H 4 CH 4

解析 设三种烃混合物分子平均组成为CxHy

O H y xCO O y x CxHy 22224+→⎪⎭⎫ ⎝

⎛

++ △V

1 4

y x + x ⎪

⎭

⎫ ⎝⎛

+-14y a -2a

即2

14

-=⎪⎭

⎫ ⎝⎛+-y 解得y=4

即混合物平均组成是H 为4。

答案应选（A）

题型 4 简答题中要求回答燃烧产物为一定量时分子组成需满足的条件

1．质量的不同有机物燃烧

第三种情况下的CO2、H2O的量均相等时，对烃来说即要求不同物质的最简式相同。

2．等物质的量的不同有机物燃烧

3．有机物混合物总质量一定，不论以何种比例混合燃烧

4．有机物混合物总物质的量一定时不论以何种比例混合燃烧（1）耗氧量相等且产生CO2的量为定值时需满足的条件是：

①不同分子中含C原子个数相等；

②分子组成上相差1个或若干个“H2O”基团。

例如含C数相同时，等物质的量的CnH2n-2与CnH2nO（可看成CnH2n-2·H2O）、CnH2n与CnH2n+2（CnH2n·H2O）耗氧量相等。