烃燃烧规律及其应用
烃的燃烧规律总结
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。
烃完全燃烧的三大规律
y y 烧前后体积不变，得 1＋(x＋4)＝x＋2(120 ℃)，解得 y＝4。依题 y 意，4 体积 O2 为适量或过量，故 x＋4≤4 y y 烃燃烧通式为 CxHy＋(x＋4)O2――→xCO2＋2H2O 依上式可得如下规律： y y (1)物质的量相同的烃，(x＋4)越大，耗氧量越多，若两种烃(x＋4) 相等，则耗氧量相同。 y (2)质量相同的烃，x越大(含氢量越大)，则耗氧量越多，若两种烃 y 的x相等，质量相等时，则耗氧量相同。
有关，可能增大，可能不变，也可能减小。
典例5
120 ℃时，1体积某烃和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( D )
A．1
解析
B．2
C．3
D．4
点燃 y y 烃燃烧通式为 CxHy＋(x＋4)O2――→xCO2＋2H2O(g)， 由燃
则 2CO 2 x
点燃 ＋ O2――→2CO2 1 x/2 2 x
ΔV 1 x/2
CH4 y
＋
点燃 2O2――→CO2＋2H2O(g) 2y y 2y
根据题意，x＋y＝a，x/2＝a/4
则有x＝y＝a/2
若要保证气体完全燃烧，O2必须足量，即b≥x/2＋2y，即b≥5a/4。
答案 ①0.33 ②b≥5a/4
x (3)质量相同的烃，y越大(含碳量越大)，则生成的 CO2 越多，若 x 两种烃的y相等， 质量相等时， 则生成的 CO2 和 H2O 的量均相等。
典例6 A．CH4
等质量的下列烃完全燃烧时，消耗氧气量最多的是( A ) B．C2H6 C．C3H6 D．C6H6
解析 12 g碳和4 g氢分别完全燃烧都消耗1 mol O2，显然，含氢
烃的燃烧学案及练习
烃的燃烧学案及练习烃燃烧规律及应用例析烃燃烧知识是有机化学的一个重点内容，经常利用烃燃烧实验进行计算推导烃的分子式或烃的混合物中的成分问题。
一、燃烧规律根据烃燃烧的化学方程式C n H m + （n + m/4）O2→nCO2 + m/2 H2O可知有如下规律：①等物质的量的烃完全燃烧时，耗氧量的多少决定于n的值，n的值越大，耗氧量越多。
②等质量的烃完全燃烧时，耗氧量的多少决定于氢的质量分数，即m/n的值，m/n越大，耗氧量越多。
③最简式相同的烃无论以何种比例混合，都有混合物中碳氢元素的质量比和质量分数都不变；一定质量的混合烃完全燃烧时消耗O2的质量不变，生成的CO2和H2O的质量不变。
④对气态烃完全燃烧时，若温度低于100℃则反应后的气体体积一定减少为（1+m/4），若温度高于100℃时，则存在：m＝4时，完全燃烧前后气体的体积不变；m＜4时，完全燃烧后气体的体积减少；m＞4时，完全燃烧后气体的体积增大。
烃及其含氧衍生物的燃烧通式：烃：CxHy＋(x＋y/4)O2→xCO2＋y/2H2O烃的含氧衍生物：CxHyOz＋(x＋y/4－z/2)O2 ? xCO2＋y/2H2O 规律1：耗氧量大小的比较(1) 等质量的烃(CxHy)完全燃烧时，耗氧量及生成的CO2和H2O 的量均决定于y/x的比值大小。
比值越大，耗氧量越多。
(2) 等质量具有相同最简式的有机物完全燃烧时，其耗氧量相等，燃烧产物相同，比例亦相同。
(3) 等物质的量的烃(CxHy)及其含氧衍生物(CxHyOz)完全燃烧时的耗氧量取决于x＋y/4－z/2，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(如乙烯与乙醇、乙炔与乙醛等)或加成产物的同分异构完全燃烧，耗氧量相等。
即每增加一个氧原子便内耗两个氢原子。
规律2：气态烃(CxHy)在氧气中完全燃烧后(反应前后温度不变且高于100℃)：若y＝4，V总不变；(有CH4、C2H4、C3H4、C4H4)若y＜4，V总减小，压强减小；(只有乙炔)若y＞4，V总增大，压强增大。
烃(CxHy)的燃烧规律.
练习
1.CH4,C2H2,C2H4,C2H6,C3H4,C3H6完全 燃烧，反应后温度为120 ℃ ，则反应后， 体积不变的是哪种气体？体积减小的是哪 种气体？体积增=0
y>4时, △V>0 y<4时， △V<0
体积不变的是CH4，C2H4，C3H4 体积减小的是C2H2 体积增大的是C2H6，C3H6
而且，Vm在相同条件下，数值相同， 可以得到结论 M/M(H2)=36; 所以，M=72g/mol;
而该烷烃的摩尔质量M=14n+2,得到等式:14n+2=72,
解得n=5,
所以，该烷烃的分子式为：C5H12
练习
某烃，其蒸汽的密度是相同条件下一氧化碳
的密度2倍，测得含碳量为85.7％，试求该 烃的分子式。
解：根据题意，可以得到结论：
M/M(CO)=2 ; M=56g/mol
设该烃的分子式为CxHy;根据含碳量，得：
12x/56＝85.7％
y/56＝(1-85.7)%
解得：x=4;
y=8
所以，该烃的分子式为：C4H8
2.根据烃的燃烧通式确定
例：某烃0.1mol完全燃烧，将产物通人浓硫 酸，增重5.4g，再通入到NaOH溶液中，增 重8.8g，试确定该烃的分子式。
烃(CxHy)的燃 烧规律
1.等物质的量的烃完全燃烧耗氧量比较的规律：
对于等物质的量的任意烃(CxHy) ，完全燃 烧，耗氧量的大小取决于(x+y/4) 的值的大 小，该值越大，耗氧量越多。
原理：
烃的燃烧通式为： CxHy + (x+y/4)O2 →xCO2 + y/2 H2O 若烃的物质的量相同，则，烃前面的系数必然相同， 因此，耗氧量的大小直接决定于氧气前面的系数。
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 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An = ［x + —1 - ［1 + -i- —）1 = ——1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，上兀，即物质的量增加；当y= 4时，m，即物质的量不变；当y<4时，二;二，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：凶=工一［［十（疋斗!）］= -（Z+1）1. 在-"匸-时，.1。
说明，任何烃在以下燃烧时，其体积都是减小的;AV =[x-i- —1 - [1 + （x+ —）1 = —- 12. 在I ：；工:时，当y>4时，二:-，即体积增大；当y=4时，匸U，即体积不变；当y<4时，—W，即体积减小。
四、烃燃烧时耗氧量（n0 2）、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%；二LX -亍叱二*Z.O 二〒• /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02越多; x 值越大，生成的C02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02量增加为：（1+2/4）=1.5mol2. 质量相同的烃C x H y转换成CH y，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。
烃的燃烧规律
4：a 毫炸后，恢复到原来的状态（常温常压）
体积缩小2a毫升，则三种烃可能是（ ） (A) CH4 C2H4 C3H4 (B) C2H6 C3H6 C4H6 (C) CH4 C2H2 C3H8 (D) C2H2 C2H4 CH4
若三种烃等 物质的量
3、烃完全燃烧时耗氧量的规律
烃燃烧的化学方程式： CxHy + (x+y/4)O2 → xco2 + y/2H2O 等物质的量的烃完全燃烧耗氧量比较的规律： 【 规律4】对于等物质的量的任意烃(CxHy) ， 完全燃烧，耗氧量的大小取决于(x+y/4) 的值 的大小，该值越大，耗氧量越多。
【例题】等物质的量的CH4, C2H4, C2H6, C3H4, C3H6 完全燃烧，耗氧量 最大的是哪个？
解析：混合烃的平均分子式为C1.4H4 。由平均碳原子数
可知一定有甲烷。由平均氢原子数可知一定有乙烯。
5平均值法在确定分子组成时的应用
应用平均值规律时，注意： （1）分子组成中碳原子数≤4 的烃在标准状况下为气体 （2）碳原子数小于2的只有 CH4 （3）氢原子数小于4的只 C2H2
(1) 若M混<26，则一定有 CH4
；
。
若M混<28（烷、烯的混合物），则一定有 CH4
(2)若平均分子组成中，存在1<n(C)<2，则一定有 CH4；
若平均分子组成中，存在2<n(H)<4，则一定有 C2H2 。
1：两种气态烃组成的混合气体0.1 mol，完
全燃烧得0.16 mol CO2和3.6 g H2O，则下列
关于混合气体组成的推断正确的是（ ） （A）一定有甲烷 （B）一定是甲烷和乙烯 （C）一定没有乙烷 （D）一定有乙炔
烃(CxHy)的燃烧规律
3.燃烧前后气体的体积大小变化规律
烃燃烧后，若生成的水为气态（温度高于100℃），则： y=4时，反应前后的体积不变； y>4时，反应后气体体积>反应前气体体积 y<4时，反应后气体体积<反应前气体体积 原理： 烃的燃烧通式为： CxHy + (x+y/4)O2 →xCO2 + y/2 H2O 反应前后气体的体积的变化量为 △V=(x+y/2) – (1+x+y/4) = y/4 – 1, 显然， y=4时， △V=0 y>4时, △V>0 y<4时， △V<0
思考：
相对分子量为72的是什么烃呢? 72/12=6 =5余12 ，所以该烃是C5H12
CxHy + (x+y/4)O2 →xCO2 + y/2 H2O
1 0.1
x y/2 x y/2 1 ＝ ＝ 0.3 0.2 0.1 0.2 0.3
解得：x=2; y=6 所以该烃的分子式是：C2H6
练习
某烃11g完全燃烧后，生成标准状况下的CO2 16.8L，另，测得该化合物蒸汽对氢气的相对密度 为22，求，该烃的分子式。 解：M/M(H2)=22 ; M=44g/mol n=11g/44g/mol = 0.25mol n(CO2)=16.8L/22.4L/mol = 0.75mol 根据 CxHy + (x+y/4)O2 →xCO2 + y/2 H2O
分 子 式 的 确 定
1.根据相对密度确定
例：某烷烃，其蒸汽 的密度式相同条件下氢气密度 的36倍，试确定该烷烃的分子式。 解：烷烃的通式为：CnH2n+2,根据题意和 公式ρ = M/Vm, 而且，Vm在相同条件下，数值相同， 可以得到结论 M/M(H2)=36; 所以，M=72g/mol; 而该烷烃的摩尔质量M=14n+2,得到等式:14n+2=72, 解得n=5, 所以，该烷烃的分子式为：C5H12
高中化学烃的燃烧规律及其应用
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。
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烃燃烧规律及其应用
解烃燃烧题时有许多规律可寻找，这里就以下几个方面的规律作总结并结合例题进行应用。
一、烃燃烧耗氧方面
1．等物质的量的烃（C x H y）完全燃烧时耗氧量的多少决定于（x+y/4）的数值，其值越大，耗氧越多，反之越少。
2．质量相同的烃完全燃烧时，耗氧量的多少决定于CH y中y的数值，y值越大耗氧越多，反之耗氧越少。
例1．等质量的乙烯和乙烷完全燃烧时，耗氧量的关系是（ c ）
A．前者大 B.相等 C.后者大 D.无法比较
解析：等质量的乙烯和乙烷比较相当于CH2和CH3比较，根据规律，氢原子数多的耗氧量大，所以答案是C.
例2．等物质的量的下列烃，完全燃烧耗氧量最大的是（⑤）
①甲烷②2－甲基丁烷③2－甲基－1－丁稀④苯⑤己烷⑥1－己烯
解析：根据规律可知：⑤>⑥>④>②>③>①，所以答案是⑤。
二、烃燃烧产物的量和烃的组成关系
1．质量相同的烃完全燃烧时生成CO2量的多少决定于Y/X值，且与Y/X值成正比；完全燃烧生成水的量多少决定于CH y中Y值，且与Y值成正比。
2．最简式相同的烃无论以任意比混合，只要混合物总质量一定，完全燃烧生成CO2的总量和H2O的总量保持不变。
3．含氢质量百分比相等的烃，只要总质量一定，任意比混和，完全燃烧生成水的量保持不变。
同样含碳质量百分比相等的烃，只要总质量一定，任意比混和，完全燃烧生成的二氧化碳的量保持不变。
例1．下列各组物质中，只要总质量一定，不论以何种比例混和，完全燃烧生成二氧化碳和水的质量也总是定值的是（BC ）A．丙烷和丙稀B.乙烯和环丙烷C.乙烯和丁烯D.甲烷和乙烷
解析：根据规律这组物质的最简式应相同，所以答案是BC。
例2．排出等质量的下列烃完全燃烧时生成CO2和H2O的量的大小顺序：①CH4②C3H6③C4H8④C6H6⑤C3H4⑥C3H8 .
解析：生成CO2的量顺序可以根据Y/X值来比较，所以顺序是：④>⑤>②＝③>⑥>①。
生成H2O的量顺序比较根据X/Y值来比较，所以顺序是：①>⑥>②＝③>⑤>④。
三、烃燃烧反应前后反应物和生成物的分子数关系
规律：若烃分子式为C X H Y完全燃烧时有：Y=4，反应物和生成物分子数相等；Y<4，反应物分子数大于生成物分子数；Y>4，反应物分子数小于生成物分子数。
例：在120℃时，将1L乙烯、2L乙烷和2L乙炔与20L氧气混和，点燃完全燃烧后，恢复至原来温度，所得气体得体积是（ D ）
A.10L
B.15L
C.20L
D.25L
解析：在120℃时，燃烧产物中水也是气态，因此只要当烃的组成中H原子数为4就满足题意。
本题中乙烯是
符合的，那么只要乙炔和乙烷的平均组成中H原子数为4即可。
等体积的乙炔和乙烷混和的平均组成是C2H4符合题意，因此该题反应前的烃的平均组成中H原子数为4，根据规律，反应前后气体体积数不变，所以反应后气体的总体积为25L。
所以答案是D。
巩固练习：
1．在相同条件下完全燃烧甲烷、丙烷、乙烯，如果它们生成水的质量相等，则甲烷、丙烷、乙烯的体积比是（）
A．1:1:1 B.1:2:1 C.2:1:1 D.2:1:2
2．常温下，将某种气态烃充入一密闭容器中，再充入适量的氧气，点燃完全燃烧后恢复至常温，其中容器内压强变为原来的一半，再加入氢氧化钠溶液，容器的压强几乎为零，则符合上述情况的气态烃可能是（）A．乙烯B.丙稀 C.乙烷 D.丙烷
3．某烃完全燃烧后，生成的CO2和H2O的物质的量比是n:(n-1)，此烃可能属于（）
A.烯烃
B.炔烃
C.芳香烃
D.环烷烃
4．在一密闭容器中充入一种气态烃和足量的氧气，用电火花点燃完全燃烧后，容器中的气体体积保持不变，若气体均在120℃和相同压强下测定，这种烃可能是（）A．CH4B．C2H6 C．C2H4D．C3H6
5．某甲烷和乙烯的混和气体完全燃烧，生成的CO2和H2O的质量比是44:27，则混和气体中甲烷和乙烯的物质的量比是（）
A.1:2
B.2:1
C.2:3
D.3:2
6.在120℃时，1体积的某烃和4体积的氧气混和，完全燃烧后恢复原来的温度和压强，气体体积不变，改烃分子式中所含碳原子数不可能是（）
A.1
B.2
C.3
D.4
7．a ml三种气态烃混合物与足量氧气完全燃烧后恢复原来状态（常温常压），体积共缩小2a ml，则这三种烃可能是（）
A.CH4 C2H4 C3H4 B．C2H6 C3H6 C4H6 C．CH4 C2H6 C3H8 D．C2H4 C2H2 CH4
8.某有机物完全燃烧，生成的CO2和H2O的物质的量相等，则此有机物的最简式为（）
A.CH
B.CH2
C.CH3
D.CH2O
9.两种气态烃以任意比混和在105℃时，1L该混和气体与9L的氧气混和，充分燃烧后恢复到原况，所得气体仍是10L，则下列各组混和烃中不符合的是（）
A.CH4 C2H4 B．CH4 C3H6 C．C2H4 C3H4 D．C2H2 C3H6
10．在120℃和1个大气压下，某烃CnHm与过量氧气混和总体积为VL，充分燃烧后恢复到原况体积为V1L,已知V>V1，则,m值为（）
A.m>4
B.m＝4
C.m<4
D.无法确定。
11．任取两种烃混和，完全燃烧后生成CO2的物质的量小于水的物质的量，则两种烃的组合不可能是（）
A.CH4和C2H4 B．C2H4和C3H6 C．C2H6和C4H6 D．C2H4和C2H2
13．在120℃时，分子式为C x H y的气态烃与氧气混和燃烧，恰好完全反应，测得反应前后总体积相同，写出符合题设的代表不同类别的常见的3种有机物的结构简式、、。
14.某气态烃和过量的氧气的混和气100ml，点火燃烧后混和气体的体积仍是100ml，将反应后的气体通入浓硫酸，其体积变为60ml，再通过氢氧化钠溶液，气体体积变为20ml，求该烃的分子式，并写出其结构式。
15．在1个大气压和110℃时，在一个密闭容器中，将某烷烃和某烯烃的混和气体1体积（密度与氮气相同）和5体积氧气（过量）在点燃下充分燃烧，反应后的气体恢复到110℃，测得混和气的压强比原来增加5％，求混和烃各烃的名称和体积百分组成。
16．在1个大气压和600K时，1L某烃在3.5L氧气中完全燃烧，将反应后的气体恢复到原况，该混和气体的体积为4.5L，求该烃的分子式，写出它的结构式。