2019-2020学年高中化学 第三章 有机化合物 2 微专题突破4 烃的燃烧规律课件 新人教版必修

烃的燃烧规律【专题解读】1．气态烃完全燃烧前后气体体积的变化烃完全燃烧时的通式：CxHy＋(x＋y4)O2――→点燃xCO2＋y2H2O(1)燃烧后温度高于100℃时，水为气态：ΔV＝V后－V前＝y4－1，y＝4时，ΔV＝0，体积不变，对应气态烃为CH4、C2H4等。y4时，ΔV0，体积增大。(2)燃烧后温度低于100℃，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。2．烃完全燃烧时消耗氧气的量的规律烃完全燃烧时的通式：CxHy＋(x＋y4)O2――→点燃xCO2＋y2H2O(1)相同条件下等物质的量的烃完全燃烧时，x＋y4值越大，耗氧量越多。(2)质量相同的烃，其含氢百分率(或yx值)越大，则耗氧量越多。(3)1mol有机物每增加一个CH2，耗氧量增加1.5mol。(4)1mol含相同碳原子数的烃完全燃烧时，烷烃耗氧量比烯烃多。(5)质量相同的烃CxHy，xy越大，则生成的CO2越多；若质量相同的两种烃的xy相等，则生成的CO2和H2O均相等。现有CH4、C2H4、C2H6三种有机物：(1)等质量的以上物质完全燃烧时消耗O2的量最多的是________。(2)相同状况下，相同体积的上述三种有机物完全燃烧时消耗O2的量最多的是________。(3)等质量的上述三种有机物完全燃烧时，生成二氧化碳的量最多的是________，生成水的量最多的是________。(4)在120℃、1.01×105Pa时，有两种气态烃和足量的氧气混合点燃，相同条件下测得反应前后气体体积没有发生变化，这两种气体是________。[解析](1)等质量的烃CxHy完全燃烧时，氢元素的质量分数或yx值越大，耗氧量越大，CH4、C2H4、C2H6中的yx依次为41、42、62，故CH4消耗O2的量最多。(2)相同状况下，体积相同的气体的物质的量相同，等物质的量的烃CxHy完全燃烧时，x＋y4值越大，耗氧量越大，CH4、C2H4、C2H6的x＋y4依次为1＋44＝2，2＋44＝3，2＋64＝3.5，故C2H6消耗O2的量最多。(3)等质量的烃完全燃烧时，含碳量越高，生成的CO2越多，含氢量越高，生成的H2O越多，题述三种烃中CH4的含氢量最高，C2H4的含碳量最高，即等质量的三种烃完全燃烧时C2H4生成的CO2最多，CH4生成的H2O最多。(4)温度≥100℃条件下，当烃分子中含有4个氢原子时，该烃完全燃烧前后气体体积不变，即为y＝4的CH4和C2H4。[答案](1)CH4(2)C2H6(3)C2H4CH4(4)CH4、C2H4【突破训练】1．等质量的下列烃完全燃烧时，消耗氧气最多的是()A．CH4B．C2H6C．C3H6D．C6H6解析：选A。分子组成为CnHm的烃中m∶n的值越大，即含氢的质量分数越大，在质量相同时耗氧量越多。题述四种烃中，CH4的含氢量最大，故其完全燃烧消耗氧气最多。2．把amolH2和bmolC2H4混合，在一定条件下使它们一部分发生反应生成wmolC2H6，将反应混合气体完全燃烧，消耗氧气的物质的量为()A．(a＋3b)molB．a2＋3bmolC.a2＋3b＋72molD．a2＋3b－72wmol解析：选B。根据守恒关系，C～O2，4H～O2，可得共消耗氧气的物质的量为a2＋3bmol。3．下列关于分子组成为CxHy的烷烃、烯烃的说法中不正确的是()A．当x≤4时，常温常压下均为气体B．y一定为偶数C．燃烧1molCxHy时，消耗氧气(x＋y4)molD．在密闭容器中完全燃烧，150℃时测得的压强一定比燃烧前增加解析：选D。根据CxHy的燃烧通式CxHy＋(x＋y4)O2――→点燃xCO2＋y2H2O(150℃时，水为气态)可知，反应前后物质的量(压强)变化为(x＋y2)－(1＋x＋y4)＝y4－1，当y＝4时，反应前后压强不变，如CH4、C2H4；当y4时，反应后压强增大，如C2H6；当y4时，反应后压强减小，如C2H2。4．120℃时，1体积某气态烃和4体积O2混合，完全燃烧后，恢复到原来的温度和压强，测得反应前后气体的体积不变。该烃分子中所含的碳原子数不可能是()A．1B．2C．3D．4解析：选D。烃燃烧通式为CxHy＋(x＋y4)O2――→点燃xCO2＋y2H2O(120℃时，水为气态)，由燃烧前后体积不变，得1＋(x＋y4)＝x＋y2(120℃)，解得y＝4。依题意，4体积O2为适量或过量，故x＋y4≤4，因为y＝4，故x≤3。5．amL三种气态烃的混合物与足量的氧气混合点燃爆炸后，恢复到原来的状态(常温、常压)，体积共缩小2amL。则三种烃可能是()A．CH4、C2H4、C3H4B．C2H6、C3H6、C4H6C．CH4、C2H6、C3H8D．C2H4、C2H2、CH4解析：选A。设混合烃的平均组成为CxHy，根据烃燃烧通式：CxHy＋(x＋y4)O2――→点燃xCO2＋y2H2O(l)ΔV11＋y4a2a可得1＋y4＝2，则y＝4，满足平均分子组成中H原子数为4的烃符合要求。6．两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。下列各组混合烃中符合条件的是()A．CH4、C2H4B．CH4、C3H6C．C2H6、C3H4D．C2H2、C3H6解析：选A。确定有机混合物的组成常用平均值法。这两种气态烃以任意比例混合，100℃以上时充分燃烧前后气体体积不变，则符合此要求的烃分子中都含4个氢原子，则混合烃的化学式为CxH4。两种烃以任意比组合，CH4与C3H6、C2H6与C3H4一定不能组合出CxH4，C2H2与C3H6只能在等物质的量时，才能组合出CxH4，不符合任意比例的题干要求。7．下列各组物质中，不管它们以何种比例混合，只要总物质的量一定，充分燃烧后消耗氧气的量也一定的是()A．C2H2和C6H6B．C2H6O和C3H6O2C．CH2O和C2H4O2D．C3H8和C4H8O2解析：选D。根据有机物燃烧的通式可知，1molCxHyOz的耗氧量为(x＋y4－z2)mol。不管它们以何种比例混合，只要总物质的量一定，充分燃烧后消耗氧气的量也一定，则x＋y4－z2的值相等时符合题意，正确选项为D。8．两种气态烃组成的混合气体0.1mol，完全燃烧得0.16molCO2和3.6gH2O，下列说法正确的是()A．混合气体一定是CH4和C2H4B．混合气体中一定含有CH4，可能含有C2H4C．混合气体中一定含有CH4，可能含有C2H6D．混合气体中可能含有C2H2解析：选B。根据题意得n(H2O)＝3.6g18g·mol－1＝0.2mol，则n(烃)∶n(C)∶n(H)＝0.1mol∶0.16mol∶(0.2mol×2)＝1∶1.6∶4，即混合气体的平均分子组成为C1.6H4。由碳原子情况可知，混合气体中一定存在碳原子数小于1.6的烃，而满足这一条件的只有CH4，所以该混合气体中一定有CH4；再由氢原子情况可知，混合烃分子中氢原子数为4，而已经求得的烃为甲烷，其氢原子数为4，则另一种烃所含的氢原子数也应该是4，而氢原子数为4的烃有乙烯(C2H4)和丙炔(C3H4)等。