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文檔簡介

1、烴類燃燒規律 11.261、等物質的量的不同烴燃燒時的耗氧規律:(1)耗o2量取決于(x+y/4),(x+y/4)越大,消耗氧氣越多。(2)產生co2的量取決于x,x越大,產生co2的量越多。(3)產生h2o的量取決于y,y越大,產生h2o的量越多。【例1】若1mol某氣態烴完全燃燒,需要3mol o2,則( )ax=2,y=2 bx=2,y=4 cx=3,y=6 dx=3,y=8【例2】等物質的量的下列烴完全燃燒時,耗氧量最大的是( )ach4 bc2h4 cc2h2 dc3h42等質量的不同烴完全燃燒時的耗氧規律:氫元素的質量分數h%越大,消耗o2越多,產生的h2o越多;反之碳元素的質量分

2、數c%越大,消耗o2越少,產生的co2則越多。或者說等質量的烴完全燃燒時,消耗氧氣的量取決于cxh中y/x的值,此值越大,耗氧量越多。【例3】下列各組烴只要總物質的量一定,不論以任何比例混合,完全燃燒時耗氧量相同的是( )a.ch4、c2h6 bc2h4、c3h6cc2h2、c6h6 dc5h10、c6h6【例4】等質量的下列烷烴,完全燃燒消耗氧氣最多的是( )ach4 bc2h6 cc3h8 dc6h14【例5】完全燃燒質量相同的:甲烷丙烷乙烯乙炔苯間二甲苯時,耗氧量由多到少的順序是 : 【例6】等質量的下列烴,完全燃燒生成co2最多的是( ) ach4 bc2h4 cc2h2 dc6h6【

3、例7】下列各組物質,只要總質量一定,無論以何種比例混合,完全燃耗生成的水的質量也總是為定值的是( ) a甲烷和乙烯 b甲苯和鄰二甲苯 c乙烷和乙炔 d丙烯和2-丁烯【例8】下列各組物質中,只要總質量一定,不論以何種比例混和,完全燃燒生成二氧化碳和水的質量也總是定值的是 ( )a丙烷和丙烯 b乙烯和環丙烷 c苯和乙炔 d甲烷和乙烷3、總物質的量一定的混合烴的燃燒;只要各組分每mol物質耗o2量相同,則完全燃燒時,其耗氧量為定值。只要碳原子數相等則產生的co2的量為定值;只要氫原子數相等則產生的h2o的量為定值.4、總質量一定的混合烴的燃燒;含氫質量分數相等,完全燃燒生成水的量保持不變;含碳質量分

4、數相等,完全燃燒生成的二氧化碳的量保持不變。5、最簡式相同的烴(或有機物),無論以何種比例混合,只要混合物總質量一定,完全燃燒耗氧量為定值,產生的co2和h2o的量總是一個定值。 【例9】下列各組物質中,只要總質量一定,不論以何種比例混和,完全燃燒生成二氧化碳和水的質量也總是定值的是 ( )a丙烷和丙稀 b.乙烯和環丙烷 c.乙烯和丁烯 d.甲烷和乙烷6、烴完全燃燒前后氣體體積變化規律(1)燃燒后溫度高于100,即水為氣態:y=4時,v=0,體積不變y>4時,v>0,體積增大y<4時,v<0,體積增大(y<4的烴只有c2h2)(2)燃燒后溫度低于100,即水為液態

5、:,總體積一定減小 【例10】在一密閉容器中充入一種氣態烴和足量的氧氣,用電火花點燃完全燃燒后,容器中的氣體體積保持不變,若氣體均在120和相同壓強下測定,這種烴可能是( )ach4 bc2h6 cc2h4 dc3h6【例11】常溫常壓下10 ml氣態烴與50 ml o2(過量)混合并點燃,恢復到原來的狀態時剩余35 ml氣體,則此烴不可能是( )ac2h6 bc3h6 cc3h8 dc4h6【練習1】分子式為ch4、c2h4、c2h2、c6h6、c5h10的烴。(1)物質的量相同時,耗氧量最多的是( ) ,生成co2 最多的,( )生成h2o最多的是( )。(2)質量相同時,耗氧量最多的是(

6、 ),生成co2 最多的是( ),生成h2o最多的是 ( )。(3)與同質量丙烯生成co2 的量一定相等的是( ),比丙烯生成co2多的是( ),比丙烯生成co2少的是( ) 。(4)在足量o2中燃燒,恢復到原狀況(120)混合氣體總體積大于原混合氣體的是( ),混合氣體總體積等于原混合氣體的( ),混合氣體總體積小于原混合氣體的是( )。7、巧解含烴的混合氣體計算題1、守恒法:此法在化學計算中應用很廣泛,用此法可求元素的相對原子質量、物質的相對分子質量、分子式、混合物的組成以及進行溶解度、溶液濃度等方面的計算。例1:把mmol c2h4和nmol h2混合于密閉容器中,在適當的條件下,反應達

7、到平衡時生成pmol c2h6,若將所得平衡混合氣體完全燃燒生成二氧化碳和水,則需要氧氣多少摩爾?(3m+n/2)mol解析:若按化學平衡問題先求出平衡時混合氣體各組分的物質的量以及它們分別燃燒各需要氧氣多少摩爾,再求氧氣總物質的量,則太繁瑣。c2h4和h2在整個加成反應過程中c、h原子個數都不變,因而平衡時混合氣體燃燒的耗氧量等于反應前c2h4和h2燃燒的耗氧量。練習1:一定量的甲烷ch4燃燒后得到的產物是一氧化碳、二氧化碳和水蒸氣,此混合氣的質量為496g,當其緩緩通過足量的無水氯化鈣時氣體質量減少252g,則混合氣體中一氧化碳的質量是多少克?解析:設產物中一氧化碳的物質的量為x,二氧化碳

8、的物質的量為y。由碳原子守恒可得ch4的物質的量為x+y,又由氫原子守恒可得生成水的物質的量為2(x+y),則:2(x+y)×18g/mol=25228g/mol×x +44g/mol×y=496252解的x=04mol,y=03mol一氧化碳的質量為04mol×28g/mol=112g2方程式疊加法:例2:將x mol氧氣,y mol甲烷和z mol過氧化鈉放入密閉容器中,在150條件下用點火花引發,恰好完全反應后,容器內壓強為0,通過計算確立x、y和z之間的關系式:解析:根據反應后氣體壓強等于0,所以可將以下反應方程式:2ch4+4o22co2+4h

9、2o 2co2+ 2na2o2 2na2co3+o2 2h2o+ 2na2o24 naoh+o2相加消去氣體,得:2ch4+o2+ 6na2o28naoh+2na2co3 所以x:y:z=1:2:6練習2:若要使05mol ch4完全和氯氣發生取代反應,并生成相同物質的量的四種取代物,則需要氯氣的物質的量為多少摩爾?4ch4+10cl2ch3cl+ ch2cl2+ chcl3 +ccl 4+10hcl 則需氯氣125mol3十字交叉法:十字交叉法一般只適用于兩種已知成分組成的混合體系,解題關鍵往往在于求平均值。其廣泛應用于有關同位素、相對原子質量、溶質質量、二組分混合物質量分數、化學反應中的物

10、質的量、體積、電子轉移數及反應熱等方面的計算。例3:ch4和c2h4混合氣體,其密度是同溫同壓下乙烷的2/3,求混合氣體中甲烷的質量分數。解析:相同狀況下氣體密度之比等于相對分子質量之比:m=2/3×m(c2h6)=20,由十字交叉法得:ch4 16 8 20 =2:1c2h4 28 4混合氣體中甲烷的質量分數為2×16/(2×16+1×28)×100%=533%練習3:一種氣態烷烴和一種氣態烯烴,它們分子里的碳原子數相同。將10體積這種混合氣體在氧氣中充分燃燒,生成20體積的二氧化碳和24體積的水蒸氣(氣體體積均在相同狀況下測定)。則混合氣中

11、烷烴和烯烴的體積比為:解析:由題意可知該混合烴的平均分子式可表示為c2h48,則烷烴是乙烷,烯烴是乙烯,由平均氫原子數,利用十字交叉法可以快捷的求出二者的體積比:c2h6 6 0848c2h4 4 124平均值法:此法是從求混合氣體平均相對分子質量的公式推廣而來的。它巧用了平均含義,即m1m2且均大于0時,存在=,只要求出平均值,就可判斷出m1 和m2的取值范圍,該法省去復雜的數學計算過程,從而迅速解出答案。例4:一種氣態烷烴和一種氣態烯烴組成的混合物共10g,混合氣體的密度是相同狀況下氫氣的125倍,該混合氣體通過溴水時。溴水的質量增加84g,則該混合氣體是由什么組成的?解析:混合氣體的平均

12、相對分子質量是2×125=25。根據平均值法確定該烷烴是甲烷。平均相對分子質量等于25的烴有兩種情況:兩種氣態烴的相對分子質量都是25,經分析沒有這種氣態烴,兩氣態烴中有一種烴的相對分子質量小于25,另一種的烴大于25,而相對分子質量小于25的烴只有甲烷,所以兩種烴中其中一種必定是甲烷。再根據平均相對分子質量求另一種烴。設烯烴為:cnh2nm烯烴=84g,m(ch4)=10g84g=16g。=25g/mol 解的n=2,即該烯烴是c2h4練習4:某溫度和壓強下,將4g由三種炔烴(分子中只含有一個碳碳三鍵)組成的混合氣體與足量的氫氣反應,充分加成后,生成44g三種對應的烷烴,則所得烷烴

13、中一定有: ( )a異丁烷 b乙烷 c丙烷 d丁烷解析:炔烴轉化成烷烴時,炔烴與氫氣的物質的量之比為1:2,依據題意可知參加反應的氫氣的物質的量為02mol ,則炔烴的物質的量為01mol,炔烴的平均相對分子質量為4/01=40。由平均值法,可知三種炔烴中必有相對分子質量小于40的炔烴,而相對分子質量小于40的炔烴只有乙炔,由此可知加成后所得烷烴中必含乙烷。5討論法:此法一般適用于與其他計算方法一起使用,這種解法的關鍵是進行全面的分析和判斷:例5:1升乙炔和氣態烯烴混合物與11升氧氣混合后點燃,充分反應后,氣體的體積為12升,求原1升混合氣體中各成分及物質的量比(反應前后均為182、101&#

14、215;105pa)解析:設該混合烴的平均分子組成為cxhycxhy + (x+y/4)o2 = xco2 + y/2h2o v 1 x+y/4 x y/2 y/41由v=0得y/41=0,則y=4c2h2分子中氫原子個數為2,而混合烴的平均組成中氫原子個數為4,所以,烯烴中氫原子個數必大于4,又因為是氣態烯烴,碳原子個數必小于或等于4,所以烯烴只能是c3h6或c4h8若是c3h6 則:c2h2 2 2 4 =1/1 c3h6 6 2若是c4h8則: c2h2 2 2 4 =2/1 c4h8 8 26待定系數法:根據題意直接寫出方程式,并在反應物及生成物前待以系數(化學計量數),最后找出系數間的關系。例6:丁烷催化裂化時,碳鏈按兩種方式斷裂生成兩種烷烴和烯烴,若丁烷裂化率為90%,且裂化生成的兩種烯烴的質量相等

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