烃的燃烧规律
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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。
(一)烃的燃烧规律若烃的分子式用C x H y 表示,烃完全燃烧的化学方程式可表示为:C x H y +(4yx +)O 2xCO 2+2yH 2O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.等物质的量的烃完全燃烧耗氧量的计算(1)耗O 2量的多少取决于(4yx +),(4y x +)值越大,耗O 2量越大。
[例1] 在常温、常压下,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 .CH 4B .C 2H 6 C .C 3H 8D .C 4H 10(2)产生CO 2的量取决于x ,x 越大,产生CO 2的量也越多。
(3)产生H 2O 的量取决于y ,y 越大,产生H 2O 的量也越多。
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x y ,x y 值越大,耗O 2量越大。
[例2] 等质量的下列烃完全燃烧时,消耗氧气最多的是 (A )A .CH 4B .C 2H 6 C .C 3H 6D .C 6H 6(2)产生H 2O 的量取决于x y ,x y 值越大,产生H 2O 的量也大。
(3)产生CO 2的量取决于y x ,yx 值越大,产生CO 2的量越大。
[例3] 对于CH 4、C 2H 4、C 3H 4、C 2H 6、C 3H 6五种烃,等质量的上述五种烃,完全燃烧时耗O 2最多的是________,生成CO 2最多的是_____,生成的H 2O 最多的是________。
答案CH 4;C 3H 6;CH 4。
(4)最简式相同的烃,x y相同,等质量完全燃烧时耗O 2量、产生CO 2的量、产生H 2O 的量完全相同。
[例3] 下列各组化合物中,不论二者以何种比例混合,只要总质量一定,则完全燃烧时消耗O 2和生成水的质量不变的是 (A 、D )A .C 2H 2、C 6H 6B .C 2H 6、C 3H 6C .C 2H 4、C 3H 4D .C 2H 4、C 3H 6(5)在温度超过100℃且燃烧前后温度、压强不变的条件下,气态烃完全燃烧燃烧前后气体体积的变化只与y有关:①燃烧前后气体体积(物质的量)相等则y=4,。
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。
烃的燃烧规律及其应用烃燃烧的规律是中学有机化学基础中的常见题型,也是高考化学中的热点内容,许多学生对这些知识点往往容易产生混淆,现将其归纳总结如下:烃完全燃烧的通式:CxHy + (x + y/4 )O2xCO2 + y/2H2O一、物质的量相同1、相同条件下等物质的量的烃完全燃烧时,(x + y/4 )值越大,耗O2量越多。
2、1mol有机物每增加一个CH2,耗O2量多1.5mol。
3、1mol含相同碳原子数的烷烃、烯烃、炔烃,耗O2量依次减少。
二、质量相同1、质量相同的烃,氢的百分含量越大,其耗O2量越多。
2、质量相同的烃,碳的百分含量越大,生成CO2的量越多。
若两种烃的x/y值相等,即具有相同最简式的有机物(或最简式相同的有机物无论以何种比例混合),完全燃烧时,耗O2的量相同,生成的H2O及CO2的量也相同。
三、烃完全燃烧前后气体体积的变化CxHy + (x + y/4 )O2xCO2 + y/2H2O1、若温度大于100℃,水为气体:△V=V后-V前=y/4-1y=4时,体积不变,对应的有机物有: CH4、C2H4和C3H4。
y>4时,体积增大。
y<4时,体积减小,对应的有机物只有CH≡CH。
2、若温度小于100℃,水为液体:△V=V前-V后=1+ y/4,体积总是减小。
3、无论水是气态还是液态,燃烧前后气体的体积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。
四、例题分析【例题1】完全燃烧相同质量的下列烃:A.CH3-CH3 B.CH2=CH2C.CH≡CH D.CH4E.C6H6F.C8H10(1)消耗O2的量由多到少的顺序是_____________。
(2)生成CO2的量由多到少的顺序是_____________。
(3)生成H2O的量由多到少的顺序是_____________。
解析: CH3-CH3的最简式为CH3,CH2=CH2的最简式为CH2,CH≡CH的最简式为CH,CH4的最简式CH4,C6H6的最简式为CH,C8H10的最简式为CH1.25。