烃的燃烧规律总结

烃的燃烧规律总结

烃的燃烧是很简单的，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

不论是烷烃、烯烃、炔烃还是苯及苯的同系物，它们组成均可用C

H y

x

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（nO 2）、生成二氧化碳量（nCO 2）、生成水量（nH 2O ）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O 2越多； x 值越大，生成的CO 2越多；y 值越大，生成的水越多。

（2）1mol 有机物每增加一个CH 2，消耗O 2量增加为：(1+2/4)=1.5mol

2. 质量相同的烃C x H y 转换成y CH x

，燃烧时

也就是说：

（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、典型例题解析

1. 时，2 L常见烃A的蒸气能在b L氧气中完全燃烧，反应后体积增至(b+4) L（体积在同前的条件下测定）。

（1）烃A在组成上应满足的条件是______________；

（2）当b=15时，该烃可能的化学式______________；

（3）当A在常压常温下为气态，b的取值围是______________。

解析：这是一道单一气态烃在大于以上燃烧的体积变化计算题，由于体积增加值，故

得y=8

因此，烃A在组成上应满足的条件是：该烃分子中氢原子数为8，且在总耗氧量不超过15L的情况下，其可能的化学式为。但在常温常压下只有、

答案：（1）该烃分子中氢原子数为8；（2）；（3）

2. 现有A、B两份混合气体，A是烯烃R与足量O

的混合气体，B是烯烃R、

2

炔烃Q与足量O2的混合气体。在下，取A、B各2.24 L，分别燃烧，A充分燃烧后气体总体积仍为2.24L，B充分燃烧后气体总体积为2.34 L （燃烧后的产物均为气态，其体积已换算成为标准状况）。通过计算，写出：（1）R、Q的化学式；（2）求2.24LB中烯烃R所允许的最大体积是多少L？

解析：由于A充分燃烧后气体的体积不变，故A中的烯烃R一定为含有4个氢原子的；又由于B充分燃烧，气体的体积增加，故B中的烷烃分子中的氢原子数一定大于4，而在标准状况下惟有符合，又

x L 3 xL

且

得x=0.235L

答案：（1）。

3．由两种气态烷烃组成的混合物，标准状况下的密度为1.16 g/L，则关于混合物的组成判断正确的是( )

A．一定有甲烷

B．一定有乙烷

C．可能是丙烷和丁烷的混合物

D．可能是乙烷和丙烷的混合物

解析：该混合物的平均摩尔质量为1.16 g/L×22.4 L/mol≈26 g/mol，在烷烃中相对分子质量小于26的只有甲烷，常温下为气态的烷烃还有乙烷、丙烷、丁烷，相对分子质量大于26的气态烷烃与甲烷按一定比例混合后均可以符合题意。

答案：A

4．等质量的下列有机物完全燃烧，消耗O2最多的是( )

A．CH4B．CH3CH3

C．C3H8D．C5H12

解析：甲烷中含氢量最高，等质量时完全燃烧消耗的氧气最多。

答案：A

5．两种气态烃以一定比例混合，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，所得气体的体积为11 L，下列各组混合烃中不符合此条件的是( )

A．C3H6、C4H10B．CH4、C3H8

C．C2H4、C4H10D．C3H8、C4H8

解析：因反应体系的温度为105℃，故生成的H2O为气态，设该混合烃的平均分子式为C x H y，则

C x H y＋(x＋y

4

)O2――→

点燃

x CO2＋

y

2

H2O ΔV

1 x＋y

4x

y

2

y

4

－1

1 L 11 L－(9＋1)L

则y

4

－1＝1，y＝8即该混合烃的平均分子式为C x H8，则组成该混合烃的两种

烃中，一种分子中含氢原子数大于8，另一种小于8或都等于8，B选项中CH4、C3H8的混合物平均分子式中氢原子数小于8，不符合题中条件。

答案：B

6．将在120℃、1.01×105Pa的条件下由烃A和最简单的烯烃B组成的2 L 混合气体与足量的氧气混合并点燃使A、B完全燃烧。恢复到原来的温度和压强时测得生成4 L二氧化碳和4.8 L水。

A的结构简式是______，B的结构简式是______，B在A、B混合气体中所占的体积分数是______。

解析：最简单的烯烃为乙烯，故B为CH2==CH2。在同温、同压下，混合烃与生成的二氧化碳、气态水的体积比是2∶4∶4.8，则混合物的平均化学式是C2H4.8，则A分子中含H原子数＞4.8，必定是CH3CH3。设CH2==CH2与CH3CH3的体积比是a∶b，则(4a＋6b)/(2a＋2b)＝4.8∶2，a∶b＝3∶2，所以CH2==CH2

在混合气体中所占的体积分数是

3

3＋2

×100%＝60%。

答案：CH3CH3CH2==CH260%

7．a mL 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2a mL。则三种烃可能是( )

A．CH4、C2H4、C3H6

B．C2H6、C3H6、C4H6