烃类物质燃烧规律总结
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烃的燃烧规律总结烃的燃烧就是很简单的,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就是烷烃、烯烃、炔烃还就是苯及苯的同系物,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量数变化值一致,即。
也就就是说,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,,即物质的量增加;当y= 4时,,即物质的量不变;当y<4时,,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:1、在时,。
说明,任何烃在以下燃烧时,其体积都就是减小的;2、在时,。
当y>4时,,即体积增大;当y=4时,,即体积不变;当y<4时,,即体积减小。
四、烃燃烧时耗氧量(nO2)、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,燃烧时也就就是说:(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O2越多;x值越大,生成的CO2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O2量增加为:(1+2/4)=1、5mol2、质量相同的烃C x H y转换成yCHx,燃烧时也就就是说:(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。
(2)最简式相同的烃,不论以何种比例混合,只要混合物的总质量一定,完全燃烧后的耗氧量、生成二氧化碳量、生成水的量也一定。
五、混合烃燃烧时的加与性尽管烃的混合物燃烧时,具有单一烃各自的燃烧特征,但它们具有加与性。
有关烃燃烧的规律一、烷烯炔各类烃含碳(或氢)质量分数的变化规律:1.烷烃:C n H2n+2(n≥1)W(C)=12n/(14n+2)×100% 随n的增大,烷烃W(C)逐渐增大,但永远小于85.7%。
甲烷是烷烃中W(H)最高的。
2.烯烃(或环烷烃):C n H2n(n≥2)W(C)=12n/14n×100%=85.7%即烯烃的W(C)是固定不变的。
3.炔烃(或二烯烃):C n H2n-2(n≥2)W(C)=12n/(14n-2)×100% 随n的增大,炔烃W(C)逐渐减小,但总比烯烃的W(C)高,即总大于85.7%。
乙炔是炔烃中含碳量最高的。
二、烃的燃烧规律:烃的可燃性是烃的一个基本性质,有关烃的燃烧计算和比较是中学化学中常见的习题,掌握烃的燃烧规律,对解决这类习题会起到事半功倍的效果。
烃类燃烧可用通式表示:CxHy + (x+y/4)O2 →xCO2 + y/2H2O1..等物质的量的不同烃燃烧时的耗氧规律:(1)耗O2量取决于(x+y/4),(x+y/4)越大,消耗氧气越多。
(2)产生CO2的量取决于x,x越大,产生CO2的量越多。
(3)产生H2O的量取决于y,y越大,产生H2O的量越多。
例1:等物质的量的CH4、C2H4、C2H2,分别在足量氧气中完全燃烧,以下说法正确的是()A.C2H2含碳量最高,燃烧生成的CO2最多B.C2H2燃烧时火焰最明亮C.CH4含氢量最高,燃烧生成的水最多D.CH4、C2H4燃烧生成的水质量不同,消耗的氧气不同。
例2:1molCxHy(烃)完全燃烧需要5molO2,则X与Y之和可能是( )A.X+Y=5 B.X+Y=7 C.X+Y=11 D.X+Y=92.等质量的不同烃完全燃烧时的耗氧规律:1molC(12g)消耗1mol O2,而4molH(4g)也消耗1molO2,故质量相等的不同烃完全燃烧时,氢元素的质量分数H%越大,消耗O2越多,产生的H2O越多;反之碳元素的质量分数C%越大,消耗O2越少,产生的CO2则越多。
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、C2H2B、C2H4与C2H2C、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。
微专题(三)烃类的燃烧规律1.烃类燃烧的耗氧量⑴等物质的量的烃C x H y完全燃烧时,其耗氧量的大小取决于1+4的值,其值越大,耗氧量越多。
⑵等质量的烃C(CHJ完全燃烧,其耗氧量的大小取决于该烃分子中氢的质量分数,X的x H y值越大,则耗氧量越多,生成的CO2越少,生成的H2O越多。
(3)实验式(最简式)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生成的CO2和H2O的量均为定值。
2.烃类燃烧前后体积的变化(1)若反应前后的温度保持在100℃以上,则气态烃完全燃烧前后气体的体积变化为C x H y+(x+》O2――燃%CO2+2H2O V1x+4故反应前后气体体积的变化与氢原子数y有关。
当y=4,反应前后体积相等;当y>4,反应后气体体积,反应前气体体积;当y<4,反应后气体体积〈反应前气体体积。
⑵若反应前后的温度低于100℃,此时气体的体积一定是减小的,减少的体积为V=1+4,也与氢原子数有关。
3.根据烃类燃烧产物CO2和H2O之比,推断烃的种类⑴若生成的CO2和H2O之比为1:1,则此有机物的组成为C n H2n,该有机物可能为烯烃或环烷烃。
⑵若生成的CO2和H2O之比小于1:1,则此有机物的组成为C n H2n+,该有机物为烷烃。
4.对混合烃,根据烃类燃烧产物CO2和H2O之比,推断烃的平均分子式如0.1mol混合烃完全燃烧,生成0.12molCO2和0.2molH2O,根据原子守恒就可以确定该混合烃的平均分子式是C1.2H4,从而推断出该混合烃中一定含有甲烷。
1下列说法正确的是()A.某有机物燃烧只生成CO2和H2O,且二者物质的量相等,则此有机物的组成为C〃H2nB.一种烃在足量的氧气中燃烧并通过浓硫酸,减少的总体积就是生成的水蒸气的体积C.某气态烃C x H y与足量O2恰好完全反应,如果反应前后气体体积不变(温度大于100℃),则y=4;若体积减少,则y>4;否则y<4D.相同质量的烃完全燃烧,消耗O2越多,则烃中含H量越高答案D解析有机物燃烧只生成CO2和H2O,则该有机物中一定含有碳、氢元素,可能含有氧元素,A项不正确;烃在足量的氧气中燃烧,产生的气体体积也可能比燃烧前的气体体积小,B项不正确;C x H y+(x+4)02――燃:CO2+2H2O体积变化A V如果反应前后气体体积不变,则y =4;若体积减少,则y <4;若体积增加,则y >4,C 项不正确;相同质量的烃完全燃烧,含H 量越高,耗氧量越多,D 项正确。
烃的燃烧规律总结一、烃的燃烧化学方程式不管是烷烃、烯烃、炔烃还是苯及苯的同系物,它们组成均可用来表示,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,,即物质的量增加;当y=4时,,即物质的量不变;当y<4时,,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:1. 在时,。
说明,任何烃在以下燃烧时,其体积都是减小的;2. 在时,。
当y>4时,,即体积增大;当y=4时,,即体积不变;当y<4时,,即体积减小。
四、烃燃烧时耗氧量〔〕、生成二氧化碳量〔〕、生成水量〔〕的比拟在比拟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拟:1. 物质的量相同的烃,燃烧时2. 质量相同的烃,燃烧时也就是说:〔1〕质量相同的含氢质量分数大的烃,燃烧时耗氧量大、生成二氧化碳量小、生成水量大。
〔2〕最简式相同的烃,不管以何种比例混合,只要混合物的总质量一定,完全燃烧后的耗氧量、生成二氧化碳量、生成水的量也一定。
五、混合烃燃烧时的加和性尽管烃的混合物燃烧时,具有单一烃各自的燃烧特征,但它们具有加和性。
因此,可以将看作为混合烃的“平均分子式〞。
这样就找到了将“混合烃〞转换成“单一烃〞的支点,从而根据“一大一小法〞或“十字交叉法〞就很容易求解出混合物中具有哪些组份以及这些组份的物质的量分数。
六、典型例题1. 常温常压下,取物质的量相同的以下四种气态烃,分别在氧气中完全燃烧,消耗氧气最多的是( )2. 等质量的以下烃完全燃烧时,消耗氧气最多的是( )3.两种气态烃以一定比例混合,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,所得气体的体积为11L,以下各组混合烃中不符合此条件的是〔〕A.C3H6 C4H10 B.CH4 C3H8 C.C2H4 C4H10 D.C3H8 C4H84 L H2O,那么混合气体中〔〕A.一定有甲烷 B.一定有乙烷C.一定无甲烷D.一定有丙烷5. 时,2 L常见烃A的蒸气能在b L氧气中完全燃烧,反响后体积增至(b+4) L〔体积在同前的条件下测定〕。
烃类的燃烧规律若烃的分子式用C xH y 表示,烃完全燃烧的化学方程式可表示为:C xHy+(x+y)O2点燃xCO2+y/2H 2O根据不同的情况,总结出与烃完全燃烧有关的几条规律:1. 等物质的量的烃完全燃烧耗氧量的计算(1)耗O 2 量取决于 (x+y4),(x+y4)值越大,耗O 2量越大。
等物质的量的不同烃,比较其完全燃烧耗O 2 量时,先比较x,一般x 大的,耗O 2 量也大,x 相同时,y 大的,耗O 2 量大。
若一种烃比另一种少一个C 原子同时又多4 个H 原子,则二者完全燃烧时耗O 2 量相同。
(2)产生 CO2 的量取决于 x,x 越大,产生 CO2 的量也越多。
(3)产生H 2O 的量取决于y,y 越大,产生H2O 的量也越多。
注意:最简式相同、分子式不同的两种烃,等物质的量完全燃烧时,耗O2 量并不相等,耗O 2 量也可用上述规律进行比较,但两种烃的耗 O 2 量之比、产生CO2 量之比、产生 H 2O 量之比完全相同,比值等于两种烃分子中 C( 或H) 原子个数之比。
2. 等质量的烃完全燃烧耗氧量的计算因等质量的H 比等质量的 C 耗O 2 多,故:(1)耗O 2 量的多少取决于y/x,y/x值越大,耗O 2 量越大。
注意:yx值越大,烃分子中H 的质量分数大,耗O 2 量也大。
(2)产生 H2O 的量取决于y/x,y/x值越大,产生 H 2O 的量也大。
(3)产生 CO2 的量取决于y/x,y/x值越大,产生 CO2 的量越小。
注意:最简式相同的烃,y/x相同,等质量完全燃烧时耗O 2量、产生 CO2 的量、产生 H 2O 的量完全相同。
3. 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 xH y(g)+(x+y4)O2点燃 xCO2+y2H 2O(g) △V 1 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。
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。
烃的燃烧规律及应用烃是一类由碳和氢元素组成的有机化合物,常见的烃包括烷烃、烯烃和炔烃。
烃具有较高的能量含量和燃烧性能,因此广泛应用于能源、化工和燃料等领域。
下面将从燃烧规律和应用两个方面来详细介绍烃的特点和用途。
燃烧规律:烃的燃烧是指烃与氧气发生氧化反应,产生二氧化碳和水。
燃烧的化学方程式如下:CnHm + (n+m/4)O2 →nCO2 + m/2H2O根据这个方程式,可以得出烃的燃烧规律:1. 反应物:烃燃烧的反应物主要是烃和氧气。
烃是能够提供燃料的有机物,而氧气是燃烧所需的氧化剂。
当烃和氧气充分接触时,燃烧反应会自发进行。
2. 产物:烃的燃烧主要产生二氧化碳和水。
二氧化碳是一种常见的废气,在空气中存在会造成温室效应。
水是燃烧过程中产生的水蒸气。
产物的生成主要取决于烃和氧气的化学反应。
3. 反应条件:烃的燃烧需要一定的温度和氧气浓度来提供充分的反应条件。
当温度较高、氧气浓度足够时,燃烧反应速率较快,燃烧产热较多。
应用:烃的燃烧具有高能量含量和方便燃烧等特点,因此被广泛用于以下领域:1. 能源:烃是重要的化石燃料,如石油和天然气主要由烃组成。
燃烧烃类化合物可以产生大量的热能,用于发电、供暖和工业生产等,是主要的能源来源之一。
2. 燃料:烃可用作汽车、飞机和船舶等交通工具的燃料。
烷烃类化合物如汽油、柴油和天然气都可以作为燃料使用,为交通工具提供动力。
3. 化工:烃可作为化学工业的原料和中间体。
通过烃类化合物可以合成各种有机化学品,如塑料、纤维、润滑油和溶剂等。
烃也可以用于制备合成氨、甲醇和乙醇等重要化学品。
4. 生活用品:烃也被用于生活用品的制备。
例如,烷烃类化合物可以提炼成石蜡,用于制作蜡烛、抛光剂和防水剂等。
而烷烃类烃燃烧产生的火焰可以用于灶具、热水器等家庭用具。
总结起来,烃的燃烧规律和应用主要体现在烃与氧气发生氧化反应,产生二氧化碳和水。
烃的高能量含量和方便燃烧性质使其在能源、化工和燃料等领域有着广泛的应用。