高中化学烃燃烧的有关计算练习及答案

烃燃烧及计算

一、烃燃烧耗氧量大小比较

烃完全燃烧时的通式：

C x H y ＋(x ＋y 4)O 2――→点燃xCO 2＋y 2H 2O

1．等质量的烃(C x H y )完全燃烧，耗氧量与C 百分含量或H 百分含量有关。C 百分含量越高，烃耗氧越少，或y/x 值越小，耗氧量越少。

2．等质量的烃，若最简式相同，完全燃烧耗氧量相同，且燃烧产物也相同。推广：最简式相同的烃无论以任何比例混合，只要总质量相同，耗氧量就相同。

3．等物质的量的烃完全燃烧时，耗氧量取决于(x ＋y 4)值的大小。

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(烃的一种衍生物，如乙烯和乙醇)或加成产物的同分异构体完全燃烧时，耗氧量相同。

5．1 mol 烃每增加一个CH 2，耗氧量增多1.5 mol 。

6．1 mol 含相同碳原子数目的烷烃、烯烃、炔烃，耗O 2量依次减少。

例题 1 等质量的下列烃完全燃烧时，所需O 2的量最多的是

( )

A ．C 6H 6

B ．

C 2H 6 C ．C 2H 4

D ．C 4H 6

【解析】 在等质量前提下，烃中H 百分含量越高耗氧越多，而一

个碳原子平均结合的氢原子个数为y x 。A.C 6H 6：y x ＝1；B.C 2H 6：y x ＝3；

C.C 2H 4：y x ＝2；

D.C 4H 6：y x ＝1.5。【答案】 B

二、烃完全燃烧前后气体体积的变化

C x H y ＋(x ＋y 4)O 2――→点燃xCO 2＋y 2H 2O

1．燃烧后温度高于100 ℃时，水为气态：ΔV ＝V 后－V 前＝y 4－1

y ＝4时，ΔV ＝0，体积不变，对应有机物CH 4、C 2H 4和C 3H 4。 y>4时，ΔV>0，体积增大。

y<4时，ΔV<0，体积减小，对应有机物只有CH ≡CH 。

2．燃烧后温度低于100 ℃时，水为液态：

ΔV ＝V 前－V 后＝1＋y 4，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。

特别说明

烃完全燃烧后(相同状况下)CO 2与H 2O 物质的量关系

(1)n(CO 2)∶n(H 2O) ????? <1时 为烷烃＝1时 为烯烃、环烷烃

>1时 为炔烃、苯及苯同系物等

(2)在烃分子中，具有相同碳原子数的烃混合，只要混合物总物

质的量恒定，完全燃烧后生成CO 2的量一定。

例题2 常温常压下，10 mL 某气态烃与50 mL O 2混合点燃并完全燃烧后恢复到原来状况，剩余气体为35 mL ，则此烃的化学式为

( )

A ．C 3H 6

B ．

C 5H 12 C ．C 2H 4

D ．C 6H 6

【解析】 设该烃分子式为C x H y ，则有

C x H y ＋(x ＋y 4)O 2=====点燃xCO 2＋y 2H 2O ΔV

1 x ＋y 4 x 1＋y 4

10 mL 25 mL

110＝1＋y 425 y ＝6

由于C 6H 6常温常压下为液态，故该烃为C 3H 6。 【答案】 A

练习

1．物质的量相同的下列烃，完全燃烧，耗氧量最多的是( )

A ．C 2H 6

B ．

C 4H 6 C ．C 5H 10

D ．C 7H 8

2．等物质的量的乙烷、乙烯、乙炔完全燃烧消耗氧气的物质的量之比为( )

A ．1∶1∶1

B ．30∶35∶42

C ．5∶4∶3

D ．7∶6∶5

3．a mol H 2和b mol C 2H 2在密闭容器中反应，当其达到平衡时，生成c mol C 2H 4，将平衡混合气体完全燃烧生成CO 2和H 2O ，所需氧气的物质的量为( )

A ．(a 2＋52b) mol

B ．(a ＋3b) mol

C ．(a 2＋52b －c) mol

D ．(a

＋3b ＋2c) mol

4．某有机物在氧气中充分燃烧，生成的水蒸气和二氧化碳的物质的量之比为1∶1，由此可以得出的结论是( )

A ．该有机物中C 、H 、O 的原子个数比为1∶2∶3

B ．分子中

C 、H 的原子个数比为1∶2

C ．有机物中必定含氧

D ．有机物中必定不含氧

5．有a mL 三种气态烃的混合物与足量的氧气混合点燃爆炸后，恢复到原来状况(常温常压)，体积共缩小2a mL ，则这三种烃不可能是( )

A ．CH 4、C 2H 4、C 3H 4

B ．

C 2H 4、C 3H 8、C 2H 6

C ．C 2H 2、C 2H 4、C 3H 6

D ．C 2H 2、C 2H 6、C 3H 8

6．1.01×105 Pa,150 ℃时，将1 L C 2H 4、2 L C 2H 6与20 L O 2混合并点燃，完全反应后O 2剩余。当反应后恢复至原状况时，气体体积为( )

A ．15 L

B ．20 L

C ．23 L

D ．24 L

7．一种气态烷烃和一种气态烯烃，它们分子里的碳原子数相等。将1.0体积这种混合气体在氧气中完全燃烧，生成2.0体积的CO 2和

2.4体积的水蒸气(气体体积均在相同状况下测定)，则混合气体中烷烃和烯烃的体积比为( )

A ．3∶1

B ．1∶3

C ．2∶3

D ．3∶2

8．对于下列各有机物：

①C 2H 6 ②C 2H 4 ③C 3H 8 ④聚乙烯 ⑤C 4H 6

(1)等质量的量的上述有机物耗氧量由大到小的顺序是________。

(2)等物质的量的上述有机物耗氧量由大到小的顺序是________。

9．400 K 、101 kPa 时，1.5 L 某烃蒸气能在a L O 2中完全燃烧，体积增大至(a ＋3)L(相同状况)。

(1)该烃分子组成上必须满足的条件是____________。

(2)当a ＝10时，烃可能的分子式为______________。

(3)该烃为C 7H 8时，a 的取值范围是_____________。

1 【解析】 利用1 mol C x H y 耗氧(x ＋y 4)来确定：

1 mol C 2H 6耗氧2＋64＝3.5 mol,1 mol C 4H 6耗氧4＋64＝5.5 mol ，

1 mol C 5H 10耗氧5＋104＝7.5 mol,1 mol C 7H 8耗氧7＋84＝9 mol 。

【答案】 D

2 【解析】 由烃类燃烧的通式C x H y ＋(x ＋y 4)O 2――→点燃xCO 2＋y 2

H 2O 知等物质的量的烃完全燃烧时耗氧量的大小取决于(x ＋y 4)的值的

大小，从而得出此比为7∶6∶5。 【答案】 D

3 【解析】 根据原子守恒，平衡混合气消耗的氧气的量就是a

mol H 2和b mol C 2H 2消耗O 2的量之和，为(a 2＋52b) mol 。 【答案】 A

4 【解析】 根据生成水蒸气和CO 2的物质的量之比为1∶1，只能确定C 、H 的原子个数比为1∶2，不能确定是否含有氧。 【答案】 B

5【解析】 据题意可知

得：1a ＝1＋y 42a ?1＋y 4＝2?y ＝4， 即三种烃分子中的氢原子数平

均为4。 【答案】 B

6 【解析】 在150 ℃时，C 2H 4燃烧不会引起气体体积变化，只有C 2H 6燃烧时会引起气体体积增加。V 后>(20＋1＋2)L ，故为24 L 。

【答案】 D

7 【解析】 根据阿伏加德罗定律，相同状况下，气体的体积之比等于物质的量之比。可知1 mol 混合烃充分燃烧后生成2 mol CO 2和2.4 mol H 2O ，则混合烃的平均分子组成为C 2H 4.8。又知烷烃和烯烃分子里的碳原子数相同，可以判定它们分别是C 2H 6和C 2H 4。无论C 2H 6与C 2H 4以怎样的体积比混合，它们平均碳原子个数都是2。因此符合题意的烷烃和烯烃的体积比，将由它们分子里所含的H 原子个数决定。可用十字交叉法求解：

4．8C 2H 6 6C 2H 4 40.81.2 0.81.2＝23 【答案】 C

8 【解析】 (1)等质量的烃(C x H y )完全燃烧时，耗氧量决定于y x 的

比值大小，比值越大，耗氧量越多。

y x ：①3；②2；③83；④2；⑤32。因为3>83>2>32，

所以，等质量上述有机物耗氧量由大到小的顺序为①>③>②＝④>⑤。

(2)等物质的量的烃(C x H y )完全燃烧时，耗氧量取决于(x ＋y 4)值的

大小，此值越大，耗氧量越大。

(x ＋y 4)：①2＋32；②3；③5；④3；⑤4＋32 。

因为4＋32>5>2＋32>3，

所以等物质的量的上述有机物耗氧量由大到小的顺序为：⑤>③>①>②＝④。

【答案】 (1)①>③>②＝④>⑤ (2)⑤>③>①>②＝④

9 【解析】 (1)设该烃分子式为C x H y ，则其燃烧的化学方程式为：

C x H y ＋(x ＋y 4)O 2――→点燃xCO 2＋y 2H 2O(g) ΔV

1x＋y

4x

y

2

y

4－1

1.5 L 1.5 L

得y

4－1＝1即y＝8

所以该烃分子中氢原子数为8。

(2)当a＝10时，1.5 L该烃蒸气完全燃烧需满足

1．5 L×(x＋8

4)≤10 L，即x≤4.7，该烃可能的分子式为C3H8和

C4H8。

(3)若该烃为C7H8，则1.5 L烃的蒸气完全燃烧消耗O2的体积为

1.5 L×(7＋8

4)＝13.5 L，故a的取值范围为a≥13.5。

【答案】(1)分子中氢原子数为8 (2)C3H8，C4H8(3)a≥13.5