烃(CxHy)的燃烧规律
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1、1000C以上,烃的燃烧通式为:CxHy + (x+y/4)O2 xCO2+y/2H2O。
当y=4时,反应前后体积不变;当y>4时,燃烧后体积增大;当y<4时,燃烧后体积减小。
2、1000C以上,烃的含氧衍生物燃烧通式:CxHyOz + (x+y/4-z/2) xCO2+y/2H2O。
当y=4-2z 时,燃烧前后体积不变;当y>4-2z时,燃烧前后体积增大;当y<4-2z时,无此含氧衍生物。
二、有机物燃烧耗氧量规律1、等质量的烃(CxHy )完全燃烧时,耗氧量的大小与烃中氢元素质量分数的大小有关,且氢元素的质量分数越大,耗氧量越大,即y/x越大,耗氧量越大。
2、等物质的量的烃(CxHy)完全燃烧时,耗氧量的大小取决于(x+y/4)值,(x+y/4)越大,耗氧量越大。
3、一定质量具有相同最简式的有机物混合物完全燃烧时,其耗氧量为定值而与混合物各组分的含量无关,恒等于同质量的某单一组分完全燃烧时的耗氧量。
三、有机物燃烧后生成CO2和H2O的规律1、在1000C以上时,若有机物完全燃烧生成的CO2和H2O的体积相等(或物质的量相等),有机物分子中所含的氢原子数是碳原子数的2倍。
如CnHn(烯烃或环烷烃)、CnH2nO(醛或酮)、CnH2nO2(羧酸或酯)、葡萄糖和果糖等。
2、在1000C以上时,若有机物完全燃烧生成的CO2和H2O的体积(或物质的量)之比为2:1,有机物分子中的碳原子数必和氢原子数相等。
如C2H2、C6H6、C6H5OH、C8H8等。
3、在1000C以上时,若有机物完全燃烧生成的CO2和H2O的体积(或物质的量)之比为1:2,有机物分子中氢原子数必是碳原子数的4倍。
如CH4、CH3OHCO(NH2)2等。
四、有机混合物燃烧时耗氧量与生成物的量关系规律1、混合物总物质的量一定时:①A、B两种有机物不论以何种比例混合,只要物质的量之和不变,完全燃烧时消耗的O2和生成的CO2的物质的量也不变。
烃类燃烧规律总结1.等物质的量的烃(CxHy)完全燃烧时,其耗氧量的大小取决于(x+)的值,其值越大,耗氧量越大。
2.等质量的烃完全燃烧时,其耗氧量的大小取决于该烃分子中氢的质量分数(或氢原子数与碳原子数的比值),其值越大,耗氧量越大。
3.实验式相同的烃,不论它们以何种比例混合,只要总质量一定,完全燃烧时所消耗的氧气以及燃烧后生成的二氧化碳和水的量均为定值。
满足该条件的烃有C2H2和C6H6、烯烃与环烷烃等。
4.说明:在计算烃的衍生物的耗氧量时可将其改写成CxHy·(CO2)m·(H2O)n,耗氧量仅由CxHy 决定。
5.质量相同的烃CxHy,越大,生成的CO2越多;若两种烃的相等,则生成的CO2和H2O的质量均相等。
6.碳的质量分数ω(c)相同的有机物(最简式可以相同也可以不同),只要总质量一定,以任意比混合,完全燃烧后产生的CO2的量总是一个定值。
7.不同的有机物完全燃烧时,若生成的CO2和H2O的物质的量之比相同,则它们分子中C原子、H原子个数比也相同.8.含碳量高低与燃烧现象的关系含碳量越高,燃烧现象越明显,表现在火焰越明亮.黑烟越浓,如C2H2(92.3%)、C6H6(92·3%)、C7H8 (91.3%)燃烧时火焰明亮,伴随大量浓烟;而含碳量越低,燃烧现象越不明显,往往火焰不明亮,无黑烟,如CH4(75%)就是如此;对于C2H4及其他单烯烃(均为85.7%).燃烧时火焰较明亮,并有少量黑烟。
气态烃CxHy完全燃烧后生成CO2和H2O当H2O为气态时(T>100℃),1L气态烃燃烧前后气体总体积的变化有以下三种情况:当y=4时,反应后气体总体积不变,常温常压下呈气态的烃中,只有CH4、C2H4、C3H4;当y>4时,反应后气体总体积增大;当y<4时,反应后气体总体积减小当H2O为液态时(T<100℃),1L气态烃完全燃烧后气体总体积减小炔烃的通式炔烃的通式:炔烃的通式是C n H2n-2炔烃:炔烃随分子碳原子数的增加,相对分子质量的增加,熔沸点逐渐升高,相对密度逐渐增大;炔烃中n≤4时,常温常压下位气态,其他未液态或固态;炔烃的相对密度一般小于水的密度;炔烃不溶于水,易溶于有机溶剂。
有机物燃烧规律总结有机物完全燃烧的通式: 烃:O H y CO O y x CxHy 2222x )4(+−−→−++点燃 烃的含氧衍生物:O H y CO O z y x CxHyOz 2222x )24(+−−→−-++点燃 一、有机物的质量一定时:规律1.烃类物质(CxHy)完全燃烧的耗氧量与y/x 成正比.规律2.有机物完全燃烧时生成的CO 2或H 2O 的物质的量一定,则有机物中含碳或氢的质量分数一定;若混合物总质量一定,不论按何种比例混合,完全燃烧后生成的CO 2或H 2O的物质的量保持不变,则混合物中各组分含碳或氢的质量分数相同。
规律3.燃烧时耗氧量相同,则两者的关系为:⑴同分异构体 或 ⑵最简式相同例1.下列各组有机物完全燃烧时耗氧量不相同的是A .50g 乙醇和50g 甲醚B .100g 乙炔和100g 苯C .200g 甲醛和200g 乙酸D .100g 甲烷和100g 乙烷解析:A 中的乙醇和甲醚互为同分异构体,B 、C 中两组物质的最简式相同,所以答案为D 。
例2.下列各组混合物中,不论二者以什么比例混合,只要总质量一定,完全燃烧时生成CO 2的质量也一定,不符合上述要求的是A .甲烷、辛醛B .乙炔、苯乙烯C .甲醛、甲酸甲酯D .苯、甲苯解析:混合物总质量一定,不论按什么比例混合,完全燃烧后生成CO 2的质量保持不变,要求混合物中各组分含碳的质量分数相同。
B 、C 中的两组物质的最简式相同,碳的质量分数相同,A 中碳的质量分数也相同,所以答案为D 。
例3. 分别取等质量的甲烷和A (某饱和一元醇)、B(某饱和一元醛)、C(某稠环芳香烃含氧衍生物),若它们完全燃烧,分别生成了物质的量相同的CO 2则:⑴A 的分子式为_______;B 的分子式为_______,C 的分子式为_________(C 的分子式有多种可能,只写分子量最小的一种)。
⑵写出符合上述要求时,CH4和A 、B 、C 的分子组成必须满足的条件是__________(以n 表示碳原子数,m 表示氧原子数,只写通式)。
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An = [x + —1 - [1 + -i- —)1 = ——1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,上兀,即物质的量增加;当y= 4时,m,即物质的量不变;当y<4时,二;二,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:凶=工一[[十(疋斗!)]= -(Z+1)1. 在-"匸-时,.1。
说明,任何烃在以下燃烧时,其体积都是减小的;AV =[x-i- —1 - [1 + (x+ —)1 = —- 12. 在I :;工:时,当y>4时,二:-,即体积增大;当y=4时,匸U,即体积不变;当y<4时,—W,即体积减小。
四、烃燃烧时耗氧量(n0 2)、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%;二LX -亍叱二*Z.O 二〒• /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02越多; x 值越大,生成的C02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02量增加为:(1+2/4)=1.5mol2. 质量相同的烃C x H y转换成CH y,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。
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”。
烃的燃烧规律总结王新平(衡水第十三中学 河北衡水 053000)【规律总结】(1) 等物质的量的烃C x H y 完全燃烧时,消耗氧气的量决定于(x +4y )的值,此值越大,耗氧量越多。
(2) 等质量的烃完全燃烧时,消耗氧气的量决定于C x H y 中xy 的值,此值越大,耗氧量越多。
(3) 等质量的且最简式相同的烃完全燃烧时,其耗氧量、生成的二氧化碳和水的量均相等。
(4) 若烃分子组成中N(C):N(H)=1:2 ,则完全燃烧后生成的二氧化碳和水的物质的量相等。
(5) 气态烃C x H y 完全燃烧后生成CO 2和H 2O 。
C x H y +(x + 4y )O 2 + 2y H 2O当H 2O 为液态时(t<100℃),气态烃燃烧前后气体总体积的变化:△V= 1 + 4y 当H 2O 为气态时(t>100℃),气态烃燃烧前后气体总体积[V(气)]的变化有以下三种情况:当y=4 时 △V = 0 反应后气体总体积不变当y>4 时 △V =4y - 1 反应后气体总体积增大当y<4 时 △V = 1- 4y 反应后气体总体积减小常温产压下呈气态地烃中,只有甲烷、乙烯、丙炔反应前后气体总体积(t>100℃时)不变。
【例题赏析】【例1】 在同温同压下,10L 某气态烃在50L 氧气里充分燃烧,得到液态水和体积为35L 的混合气体,则该烃的分子式可能为多少。
解析:设该烃的分子式为C x H y 。
则:C x H y +(x + 4y )O 22 +2y H 2O △V 1L (1+4y )L 10L (10+50-35)L1:( 1+4y )= 10 :25 解得: y=6故该烃可能为:C 2H 6 、C 3H 6 、C 4H 6【例2】 一定量的CH 4恰好与一定量的O 2完全反应得到CO 2、CO 和H 2O(g),产物的总质量为41.6g ,将其通过足量的浓H 2SO 4后,洗气瓶增中21.6g ,则此甲烷完全燃烧还需O 2的体积(标准状况下)为 ( )A. 8.96LB. 6.72LC. 4.48LD. 2.24L解析:由浓硫酸吸收水增重25.2 g ,可知CO 2和CO 的质量和是41.6g-21.6g=20g 。
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。
认识有机物总结一:烃的燃烧规律燃烧通式:CxHy + (x+y/4) O2→xCO2 + y/2 H2O物质的量相同(体积相同)(1)的烃CxHy完全燃烧时,耗氧量多少决定于x+y/4,(2)生成CO2的量多少决定于x的值,生成水量多少决定于y/2的值。
等质量的烃⑵完全燃烧,氢碳比(即氢含量)高【y / x】,耗氧多。
(3)最简式相同的烃,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(4).烃完全燃烧前后气体体积变化规律:(H2O为气态)Y=4,总体积不变Y<4,总体积减少Y>4,总体积增大例1、等物质的量的下列烃完全燃烧时,消耗O2最多的是()A、CH4B、C2H6C、C3H6D、C6H6例2、等质量的下列烃完全燃烧时,消耗O2最多的是()A、CH4B、C2H6C、C3H6D、C6H6(4)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互为同分异构体;②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.①②③④B.①③④C.②③④D.③④(4).烃完全燃烧前后气体体积变化规律:●H2O为气态:体积不变y = 4(CH4 C2H4 C3H4)体积减小y < 4(C2H2)体积增大y > 4(C2H6C3H8)【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( )A. CH4C2H4B. CH4C3H6C. C2H4C3H4D. C2H2C3H6【注意】注意审题“两种气态烃以任意比例混合”•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.C2H2C2H6B.CH4C3H8•C.C3H6C3H8D.C2H4C4H84. 烃的混合物计算规律:(1)若M混<26,则一定有;若M混<28(烷、烯的混合物),则一定有。