烃类的燃烧规律

烃类的燃烧规律

刘红

刘红新密市第二高级中学新校区，河南郑州452370)

有机物的燃烧问题历来是学习有机化学常碰到的问题。本文先从烃类入手将一些简单规律总结如下：

若烃的分子式用CxHy表示，烃完全燃烧的化学方程式可表示为：CxHy+(x+y)O2点燃xCO2+y/2H2O

根据不同的情况，总结出与烃完全燃烧有关的几条规律：

1.等物质的量的烃完全燃烧耗氧量的计算（1）耗O2量取决于(x+y4),(x+y4)值越大，耗O2量越大。

等物质的量的不同烃，比较其完全燃烧耗O2量时，先比较x，一般x大的，耗O2量也大，x相同时，y大的，耗O2量大。若一种烃比另一种少一个C原子同时又多4个H原子，则二者完全燃烧时耗O2量相同。

（2）产生CO2的量取决于x，x越大，产生CO2的量也越多。

（3）产生H2O的量取决于y，y越大，产生H2O的量也越多。

注意：最简式相同、分子式不同的两种烃，等物质的量完全燃烧时，耗O2量并不相等，耗O2量也可用上述规律进行比较，但两种烃的耗O2量之比、产生CO2量之比、产生H2O量之比完全相同，比值等于两种烃分子中C(或H)原子个数之比。

2.等质量的烃完全燃烧耗氧量的计算

因等质量的H比等质量的C耗O2多，故：

（1）耗O2量的多少取决于y/x,y/x值越大，耗O2量越大。

注意：yx值越大，烃分子中H的质量分数大，耗O2量也大。

（2）产生H2O的量取决于y/x,y/x值越大，产生H2O的量也大。

（3）产生CO2的量取决于y/x,y/x值越大，产生CO2的量越小。

注意：最简式相同的烃，y/x相同，等质量完全燃烧时耗O2量、产生CO2的量、产生H2O的量完全相同。

3.气态烃完全燃烧前后体积变化的规律

（1）在温度超过100℃且燃烧前后温度、压强不变的条件下，气态烃完全燃烧前后体积变化规律。

CxHy(g)+(x+y4)O2点燃xCO2+y2H2O(g)△V1x+y/4xy/2y/4-1

燃烧前后气体体积的变化只与y有关：

①y=4，燃烧前后气体体积（物质的量）相等。

②y>4，燃烧前后气体体积（物质的量）增加。

③y<4，燃烧前后气体体积（物质的量)减少。

（2）在温度小于100℃且燃烧前后温度、压强不变的条件下，气态烃完全燃烧前后体积变化规律。CxHy(g)+(x+y4)O2点燃xCO2+y2H2O(g)△V（减小）1x+y4xy2y4+1

①燃烧后气体体积的减小值只与y有关。

②可根据体积差建立烃、氧气、水、二氧化碳的量的计算关系。

4.烃完全燃烧产生CO2量和H2O量相对大小关系及应用

由以上分析可得：

a.当n(CO2)<n(H2O)时，必含烷烃，其组成可能为烷烃；烷烃和烯烃；烷烃和炔烃；烷烃、烯烃和炔烃。前两种情况中n(烷)=n(H2O)-n(CO2)，在后两种情况中，n(烷)=n(H2O)+n(烃)-n(CO2)。b.当n(H2O)=n(CO2)时，其组成可能为烯烃或烷烃和炔烃或烷烃、烯烃和炔烃。在后两种情况中n(烷)=n(炔)。

c.当n(CO2)>n(H2O)时，情况比较复杂，若能肯定没有芳香烃，组成可能为炔烃；烯烃和炔烃；烷烃、烯烃和炔烃。

[例1]在常温、常压下，取下列四种气态烃各1mol，分别在足量的氧气中燃烧，消耗氧气最多的是()

A.CH4B.C2H6C.C3H8D.C4H10

思路点拨烃完全燃烧生成CO2和H2O，1个C原子要消耗1个O2分子、4个H原子要消耗1个O2分子，即C原子数是消耗O2多少的决定因素。然后按分子式中所含C原子数的多少即可得到答案。答：D

[例2]等质量的下列烃完全燃烧时，消耗氧气最多的是()

A.CH4B.C2H6C.C3H6D.C6H6思路点拨等质量的不同烃完全燃烧，所需氧气与w(H)(质量分数)成正比。即：对CxHy，yx大，w(H)大，耗O2量也大。答：CH4、C2H6、C3H6、C6H6的H原子数与C原子数比分别为：4、3、2、1。A选项正确。

[例3]下列化合物中，不论二者以何种比例混合，只要总质量一定，完全燃烧时消耗O2和生成水的质量不变的是()

A.C2H2、C6H6B.C2H6、C3H6C.C2H4、C3H4D.C2H4、C3H6

思路点拨最简式相同的烃完全燃烧时，只要质量相等,消耗O2的量、生成CO2的量、H2O的量完全相同。答：A、D