2022年高中化学专题讲座三烃的燃烧规律学案鲁科版必修.doc

专题讲座(三)　烃的燃烧规律
1．烃完全燃烧前后气体体积的变化。
CxHy＋O2xCO2＋H2O
(1)燃烧后温度高于100 ℃时，水为气态：ΔV＝V后－V前＝－1，
y＝4时，ΔV＝0，体积不变，对应有机物CH4、C2H4等。
y>4时，ΔV>0，体积增大。
(2)燃烧后温度低于100 ℃，水为液态：ΔV＝V前－V后＝1＋，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。
CxHy＋O2xCO2＋H2O
(1)相同条件下等物质的量的烃完全燃烧时，值越大，耗O2量越大。
(2)质量相同的有机物，其含氢百分率越大，则耗O2量越大。
(3)1 mol有机物每增加一个CH2，耗O2量增加 1.5 mol。
(4)1 mol含相同碳原子数的烃完全燃烧时，烷烃耗O2量比烯烃要大。
(5)质量相同的烃CxHy，越大，则生成的CO2越多；若两种烃的相等，质量相同时，则生成的CO2和H2O均相等。
[练习]________________________________________
1．等质量的下列烃完全燃烧时，消耗氧气最多的是(　　)
A．CH4 B．C2H6
C．C3H6 D．C6H6
解析：分子组成为CnHm的烃，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。在四种烃中，CH4中m(H)∶m(C)的值最大，故其完全燃烧消耗氧气最多。
答案：A
2．把a mol H2和b mol C2H4混合，在一定条件下使它们一部分发生反应生成w mol C2H6，将反应混合气体完全燃烧，消耗氧气的物质的量为(　　)
A．a＋3b B.＋3b
C.＋3b＋w D.＋3b－w
解析：根据守恒关系，消耗的O2与生成的C2H6多少无关。
答案：B
3．两种气态烃组成的混合物体积为6.72 L(标准状况)，完全燃烧生成0.48 mol CO2和10.8 g水，则混合物中(　　)
A．一定不存在乙烯 B．一定不存在甲烷
C．一定存在甲烷 D．一定存在乙烯
解析：混合物的物质的量是0.3 mol，n(C)＝0.48 mol，n(H)＝1.2 mol，则1 mol该混合物中含1.6 mol C、4 mol H，即平均分子式是C1.6H4，根据碳原子平均法推得一定有甲烷，而甲烷的氢原子数是4，混合物的平均氢原子数也是4，则另一种烃是碳原子数大于或等于2、氢原子数等于4的气态烃。
答案：C
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。下列各组混合烃中符合条件的是(　　)
A．CH4、C2H4 B．CH4、C3H6
C．C2H6、C3H4 D．C2H2、C3H6
解析：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、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。
答案：A
5．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，相同体积的以上三种物质完全燃烧时消耗O2的量最多的是________。
(3)等质量的以上三种物质燃烧时，生成二氧化碳最多的是________，生成水最多的是________。
解析：(1)等质量的烃CxHy完全燃烧时，氢元素的质量分数越大，耗氧量越大，CH4、C2H4、C2H6中的依次为、、，故CH4耗O2最多。(2)等物质的量的烃CxHy完全燃烧时，的值越大，耗氧量越大，CH4、C2H4、C2H6的x＋依次为1＋＝2，2＋＝3，2＋＝3.5，故C2H6耗O2最多。(3)n(CO2)＝n(C)，因为等质量的CH4、C2H4、C2H6的n(C)分别为×1，×2，×2，其中×2最大，故C2H4生成的CO2最多；n(H2O)＝n(H)，因为等质量的CH4、C2H4、C2H6的n(H)分别为××4，××4，××6，其中××4最大，故CH4生成的H2O最多。
答案：(1)CH4　(2)C2H6　(3)C2H4　CH4