烃类完全燃烧的计算规律
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烃类完全燃烧的计算规律
高中有机化学的学习中，经常涉及烃类完全燃烧的计算的题目。如何解决这一类题目，既是难点，也是重点内容之一。为了使同学们熟练解题，系统掌握基础知识，现将有关规律总结如下，供大家参考。
一、 烃类完全燃烧的通式
CxHy + (x+y/4)O2 → xCO2 + (y/2)H2O
二、 烃类完全燃烧前后体积（分子总数）的变化规律
1、同温同压下，1体积烃类完全燃烧，当生成的水为气态时（温度高于100℃）△V = V前 – V后 = 1 + x + y/4 – x – y/2 =1 – y/4
当△V › 0时, V前 › V后,则燃烧前后气体的体积减小,此时y ‹ 4
当△V‹0时, V前 ‹ V后,则燃烧前后气体的体积减小,此时y › 4
当△V =0时, V前 = V后,则燃烧前后气体的体积减小,此时y = 4
可见,当温度高于100℃时,燃烧前后的体积的变化与碳原子数无关,与氢原子数有关。
例如：150℃时，CH4、C2H4完全燃烧前后的体积不变（即分子数不变），而C2H2燃烧前后的体积变小，C2H6等氢原子数大于4的烃燃烧前后的体积变大。对于混合气体，求氢原子的平均原子数，亦可适用。
练习1：120℃时，下列气体物质（或混合物）各a mol,在氧气中完全燃烧，燃烧前后体积不变的有（ ），燃烧前的体积大于燃烧后的体积的有（ ），燃烧前的体积小于燃烧后的体积的有（ ）。
A、C2H2 B、C2H4与C2H2 C、C2H2与C3H6（1：1）
D、C3H8与CH4（1：1） E、C2H4与C3H4
答案：(C、E); (A、B); (D) 2、同温同压下，1体积烃类完全燃烧，当生成的水为液态时（温度低于100℃）。△V = V前 – V后 = 1 + x + y/4 – x =1 + y/4
则必然△V › 0, V前 › V后,则燃烧前后气体的体积一定减小，这取决于氢原子数，氢原子数越多，体积减少的越多。
例如：在50℃时，1mol的C2H6燃烧前后气体体积减少要比1mol的C2H4体积减少的多。同样，我们也可以根据减少的体积数，来确定分子的组成。
练习2：三种气体混合物a ml与足量的氧气混合点燃完全反应后，恢复到原来的状态（常温常压）体积共减小2a ml，则三种烃可能是（ ）。
A、CH4、C2H4、C3H4 B、C2H6、C3H6、C4H6
C、CH4、C2H6、C3H8 D、C2H2、C2H4、C2H6
答案：( A、D )
3、充分燃烧a L常温常压下的气态烃，当恢复到相同状态时，若气体的体积减少a L，则原来氢原子数等于4（n–1）.
三、消耗氧气的量：
1、物质的量相同的烃完全燃烧时，耗氧气的量与x + y/4有关，即与碳原子和氢原子数有关。x + y/4越大，耗氧气的量越大，x + y/4越小，耗氧气的量越小。
例如：物质的量相同的C3H8和C2H4比较前者的耗氧量大于后者。
练习3：等物质的量的下列烃分别在氧气中完全燃烧，耗氧气量最大的是（ ）
A、C5H8 B、C2H2 C、C2H4 D、CH4、
答案：( A )
2、质量相同的烃完全燃烧时，耗氧气的量与y/x的值有关。y/x越大，耗氧气的量越大，y/x越小，耗氧气的量越小。
例如：a g C2H4和a g C4H8以及a g C3H6和C2H4组成的混合物完全燃烧耗氧气的量相等。对于其他物质亦适用。
3、等质量的烃完全燃烧，以低级烷烃耗氧气量最大。如等质量的CH4、C2H4、C5H8完全燃烧，CH4的耗氧量最大。
4、质量相同的有机物，H的质量分数越大，耗氧气量越大。
5、有机物分子每增加一个CH2，耗氧气量增加1.5mol。
6、等物质的量且含相同碳原子数的烷烃、烯烃、炔烃，耗氧气量依次减少0.5mol。
练习4：等质量的下列烃分别在氧气中完全燃烧，耗氧气量最大的是（ ）
A、C5H8 B、C2H2 C、C2H4 D、CH4、
答案：( D )
四、生成二氧化碳的量和水的量
1、物质的量相同的烃完全燃烧时，生成二氧化碳和水的量与碳原子数（x）和氢原子数（y）有关。碳原子数越多，生成二氧化碳的量越多；氢原子数越多，生成水的量越多。
例如，1mol的C5H8和1mol的C2H4比较，前者生成二氧化碳和水的量比后者多。
2、质量相同的烃完全燃烧时，生成二氧化碳的量与含碳量有关。含碳的质量分数越大，生成二氧化碳的量就越多。最简式相同的有机物，不论以何种比例混合，只要混合物的总质量一定，完全燃烧后生成二氧化碳和水的量就一定。 例如，2克C2H2和2克C2H4完全燃烧前者生成二氧化碳的量大于后者，同样，2克C2H2和2克C6H6以及2克C2H2和C6H6组成的混合物，完全燃烧前者生成二氧化碳和水的量相等。
3、不同的有机物完全燃烧时，若生成二氧化碳和水的物质的量之比相同，则它们分子中碳原子和氢原子数之比也相同。
4、质量相同的烃CxHy，x / y越大，生成二氧化碳越多。若两种烃的
x / y相等，质量相同，则生成二氧化碳和水均相同。
练习5：等质量的下列烃完全燃烧，所需氧气最多的是（ ）生成二氧化碳最多的是（ ）
A、C6H6 B、C4H6 C、C2H4 D、C2H6、
答案：( C ) ( A )
