内容正文:
微专题四 烃燃烧规律
烃完全燃烧的化学方程式:
CxHy+O2xCO2+H2O
1.烃燃烧时的现象
烃燃烧时,火焰的明亮程度以及是否有黑烟与含碳量有关,烃中碳元素的质量分数越大,燃烧时火焰越明亮,黑烟越浓。
2.烃完全燃烧时的耗氧量
(1)当烃的物质的量相同时,越大,耗氧量越大。
(2)C ~ O2 ~ CO2,4H ~ O2 ~ 2H2O
12 g 1 mol 4 g 1 mol
当烃的质量相同时,越大,耗氧量越大(最简式相同的烃,无论以何种比例混合,耗氧量都相同)。
3.气态烃燃烧时气体体积的变化
(1)若温度大于100 ℃,即H2O为气态,则可当作参加反应的气体体积,可当作生成的气体体积,故体积变化ΔV=1-,则当
(2)若温度小于100 ℃,即H2O呈非气态,则反应前后气体体积的变化量ΔV=1+x+-x=1+,即气体体积在反应后总是减小的。
[跟踪训练]
1.25 ℃和101 kPa时,乙烷、乙炔和丙烯组成的混合烃32 mL,与过量氧气混合并完全燃烧,除去水蒸气,恢复到原来的温度和压强,气体总体积缩小了72 mL,原混合烃中乙炔的体积分数为( )
A.12.5% B.75%
C.50% D.25%
解析 由乙烷、乙炔和丙烯燃烧的方程式可知,除去水蒸气,恢复到原来的温度和压强,气体减少体积如下:
C2H6+O22CO2+3H2O 减少体积 ΔV
1 2 1+-2=2.5
C2H2+O22CO2+H2O 减少体积 ΔV
1 2 1+-2=1.5
C3H6+O23CO2+3H2O 减少体积 ΔV
1 3 1+-3=2.5
则C2H6和C3H6反应后体积缩小的量是相同的,所以可将两者看成是一种物质即可,设混合气体中含C2H6和C3H6的体积一共为x mL,C2H2体积为y mL。
解得y=8,
则混合烃中乙炔的体积分数为×100%=25%。
答案 D
2.现有CH4、C2H4、C2H6、C3H6、C3H8五种有机物,同质量的以上物质中,在相同状况下体积最大的是________,同质量的以上物质完全燃烧时耗O2的量最多的是________;同状况、同体积、同物质的量的以上物质完全燃烧时耗O2的量最多的是________;同质量的以上物质完全燃烧时,生成的CO2最多的是________,生成水最多的是________。在120 ℃、1.01×105 kPa时,以上气态烃和足量的O2点燃完全燃烧,相同条件下测得反应前后气体体积没有发生变化的是_____________________________。
解析 同质量的五种烃,在相同状况下体积大小取决于气体的物质的量,所以应选CH4。氢的质量分数越大,相同质量的烃完全燃烧耗氧量越多,生成H2O的物质的量越大,CO2的物质的量越少。设烃的分子式为CxHy,同状况、同体积、同物质的量的气态烃完全燃烧,耗氧量取决于x+的相对大小;当水为气态时,若y=4,燃烧前后气体体积不变。
答案 CH4 CH4 C3H8 C2H4、C3H6 CH4 CH4、C2H4
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