烃燃烧规律

新课标·化学选修5有机化学基础阶段归纳提升课(教师用书独具)新课标·化学选修5有机化学基础一、烃燃烧耗氧量大小比较烃完全燃烧时的通式：CxHy＋(x＋y4)O2――→点燃xCO2＋y2H2O1．等质量的烃(CxHy)完全燃烧，耗氧量与C百分含量或H百分含量有关。C百分含量越高，烃耗氧越少，或y/x值越小，耗氧量越少。新课标·化学选修5有机化学基础2．等质量的烃，若最简式相同，完全燃烧耗氧量相同，且燃烧产物也相同。推广：最简式相同的烃无论以任何比例混合，只要总质量相同，耗氧量就相同。3．等物质的量的烃完全燃烧时，耗氧量取决于(x＋y4)值的大小。其值越大，耗氧量越多。4．等物质的量的不饱和烃与该烃和水加成的产物(烃的一种衍生物，如乙烯和乙醇)或加成产物的同分异构体完全燃烧时，耗氧量相同。新课标·化学选修5有机化学基础5．1mol烃每增加一个CH2，耗氧量增多1.5mol。6．1mol含相同碳原子数目的烷烃、烯烃、炔烃，耗O2量依次减少。新课标·化学选修5有机化学基础等质量的下列烃完全燃烧时，所需O2的量最多的是()A．C6H6B．C2H6C．C2H4D．C4H6【解析】在等质量前提下，烃中H百分含量越高耗氧越多，而一个碳原子平均结合的氢原子个数为yx。A.C6H6：yx＝1；B.C2H6：yx＝3；C.C2H4：yx＝2；D.C4H6：yx＝1.5。【答案】B新课标·化学选修5有机化学基础二、烃完全燃烧前后气体体积的变化CxHy＋(x＋y4)O2――→点燃xCO2＋y2H2O1．燃烧后温度高于100℃时，水为气态：ΔV＝V后－V前＝y4－1y＝4时，ΔV＝0，体积不变，对应有机物CH4、C2H4和C3H4。y4时，ΔV0，体积增大。y4时，ΔV0，体积减小，对应有机物只有CH≡CH。新课标·化学选修5有机化学基础2．燃烧后温度低于100℃时，水为液态：ΔV＝V前－V后＝1＋y4，体积总是减小。3．无论水为气态还是液态，燃烧前后气体体积的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。新课标·化学选修5有机化学基础烃完全燃烧后(相同状况下)CO2与H2O物质的量关系(1)n(CO2)∶n(H2O)1时为烷烃＝1时为烯烃、环烷烃1时为炔烃、苯及苯同系物等(2)在烃分子中，具有相同碳原子数的烃混合，只要混合物总物质的量恒定，完全燃烧后生成CO2的量一定。新课标·化学选修5有机化学基础常温常压下，10mL某气态烃与50mLO2混合点燃并完全燃烧后恢复到原来状况，剩余气体为35mL，则此烃的化学式为()A．C3H6B．C5H12C．C2H4D．C6H6新课标·化学选修5有机化学基础【解析】设该烃分子式为CxHy，则有【答案】A新课标·化学选修5有机化学基础1．物质的量相同的下列烃，完全燃烧，耗氧量最多的是()A．C2H6B．C4H6C．C5H10D．C7H8新课标·化学选修5有机化学基础【解析】利用1molCxHy耗氧(x＋y4)来确定：1molC2H6耗氧2＋64＝3.5mol,1molC4H6耗氧4＋64＝5.5mol，1molC5H10耗氧5＋104＝7.5mol,1molC7H8耗氧7＋84＝9mol。【答案】D新课标·化学选修5有机化学基础2．等物质的量的乙烷、乙烯、乙炔完全燃烧消耗氧气的物质的量之比为()A．1∶1∶1B．30∶35∶42C．5∶4∶3D．7∶6∶5【解析】由烃类燃烧的通式CxHy＋(x＋y4)O2――→点燃xCO2＋y2H2O知等物质的量的烃完全燃烧时耗氧量的大小取决于(x＋y4)的值的大小，从而得出此比为7∶6∶5。【答案】D新课标·化学选修5有机化学基础3．amolH2和bmolC2H2在密闭容器中反应，当其达到平衡时，生成cmolC2H4，将平衡混合气体完全燃烧生成CO2和H2O，所需氧气的物质的量为()A．(a2＋52b)molB．(a＋3b)molC．(a2＋52b－c)molD．(a＋3b＋2c)mol新课标·化学选修5有机化学基础【解析】根据原子守恒，平衡混合气消耗的氧气的量就是amolH2和bmolC2H2消耗O2的量之和，为(a2＋52b)mol。【答案】A新课标·化学选修5有机化学基础4．某有机物在氧气中充分燃烧，生成的水蒸气和二氧化碳的物质的量之比为1∶1，由此可以得出的结论是()A．该有机物中C、H、O的原子个数比为1∶2∶3B．分子中C、H的原子个数比为1∶2C．有机物中必定含氧D．有机物中必定不含氧【解析】根据生成水蒸气和CO2的物质的量之比为1∶1，只能确定C、H的原子个数比为1∶2，不能确定是否含有氧。【答案】B新课标·化学选修5有机化学基础5．有amL三种气态烃的混合物与足量的氧气混合点燃爆炸后，恢复到原来状况(常温常压)，体积共缩小2amL，则这三种烃不可能是()A．CH4、C2H4、C3H4B．C2H4、C3H8、C2H6C．C2H2、C2H4、C3H6D．C2H2、C2H6、C3H8新课标·化学选修5有机化学基础【解析】据题意可知【答案】B新课标·化学选修5有机化学基础6．1.01×105Pa,150℃时，将1LC2H4、2LC2H6与20LO2混合并点燃，完全反应后O2剩余。当反应后恢复至原状况时，气体体积为()A．15LB．20LC．23LD．24L【解析】在150℃时，C2H4燃烧不会引起气体体积变化，只有C2H6燃烧时会引起气体体积增加。V后(20＋1＋2)L，故为24L。【答案】D新课标·化学选修5有机化学基础7．一种气态烷烃和一种气态烯烃，它们分子里的碳原子数相等。将1.0体积这种混合气体在氧气中完全燃烧，生成2.0体积的CO2和2.4体积的水蒸气(气体体积均在相同状况下测定)，则混合气体中烷烃和烯烃的体积比为()A．3∶1B．1∶3C．2∶3D．3∶2新课标·化学选修5有机化学基础【解析】根据阿伏加德罗定律，相同状况下，气体的体积之比等于物质的量之比。可知1mol混合烃充分燃烧后生成2molCO2和2.4molH2O，则混合烃的平均分子组成为C2H4.8。又知烷烃和烯烃分子里的碳原子数相同，可以判定它们分别是C2H6和C2H4。无论C2H6与C2H4以怎样的体积比混合，它们平均碳原子个数都是2。因此符合题意的烷烃和烯烃的体积比，将由它们分子里所含的H原子个数决定。可用十字交叉法求解：【答案】C新课标·化学选修5有机化学基础8．对于下列各有机物：①C2H6②C2H4③C3H8④聚乙烯⑤C4H6(1)等质量的量的上述有机物耗氧量由大到小的顺序是________。(2)等物质的量的上述有机物耗氧量由大到小的顺序是________。新课标·化学选修5有机化学基础【解析】(1)等质量的烃(CxHy)完全燃烧时，耗氧量决定于yx的比值大小，比值越大，耗氧量越多。yx：①3；②2；③83；④2；⑤32。因为383232，所以，等质量上述有机物耗氧量由大到小的顺序为①③②＝④⑤。新课标·化学选修5有机化学基础(2)等物质的量的烃(CxHy)完全燃烧时，耗氧量取决于(x＋y4)值的大小，此值越大，耗氧量越大。(x＋y4)：①2＋32；②3；③5；④3；⑤4＋32。因为4＋3252＋323，所以等物质的量的上述有机物耗氧量由大到小的顺序为：⑤③①②＝④。【答案】(1)①③②＝④⑤(2)⑤③①②＝④新课标·化学选修5有机化学基础9．400K、101kPa时，1.5L某烃蒸气能在aLO2中完全燃烧，体积增大至(a＋3)L(相同状况)。(1)该烃分子组成上必须满足的条件是____________。(2)当a＝10时，烃可能的分子式为______________。(3)该烃为C7H8时，a的取值范围是_____________。新课标·化学选修5有机化学基础【解析】(1)设该烃分子式为CxHy，则其燃烧的化学方程式为：CxHy＋(x＋y4)O2――→点燃xCO2＋y2H2O(g)ΔV1x＋y4xy2y4－11.5L1.5L得y4－1＝1即y＝8所以该烃分子中氢原子数为8。新课标·化学选修5有机化学基础(2)当a＝10时，1.5L该烃蒸气完全燃烧需满足1．5L×(x＋84)≤10L，即x≤4.7，该烃可能的分子式为C3H8和C4H8。(3)若该烃为C7H8，则1.5L烃的蒸气完全燃烧消耗O2的体积为1.5L×(7＋84)＝13.5L，故a的取值范围为a≥13.5。【答案】(1)分子中氢原子数为8(2)C3H8，C4H8(3)a≥13.5