2023春高中化学选择性必修3(人教2019）第二章 阶段巩固课2 烃的燃烧规律 （含答案）
文档属性
| 名称 | 2023春高中化学选择性必修3(人教2019）第二章 阶段巩固课2 烃的燃烧规律 （含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 106.3KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2022-12-11 23:27:43 | ||
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文档简介
阶段巩固课2 烃的燃烧规律
题组一 烃完全燃烧时耗氧量与产物量的判断
1．物质的量相同的下列烃，在相同条件下完全燃烧，耗氧量最多的是( )
A．C2H6 B．C3H6 C．C4H6 D．C7H8
2．等质量的下列烃完全燃烧时，所需O2的量最多的是( )
A．C6H6 B．C2H6 C．C2H4 D．C4H6
3．下列有关丙烷、丙烯、丙炔的说法正确的是( )
A．丙烷、丙烯、丙炔的球棍模型分别为
B．相同物质的量的3种物质完全燃烧，生成气体在标准状况下的体积比为3∶2∶1
C．相同质量的3种物质完全燃烧，丙烷消耗的氧气最多
D．丙烷的一氯代物只有1种
题组二 气态烃完全燃烧体积变化规律
4．两种气态烃以任意比例混合，在105 ℃时1 L该混合烃与9 L氧气混合，充分燃烧后恢复到原状态，所得气体体积仍是10 L。下列各组混合烃中不符合条件的是( )
A．CH4、C2H4 B．CH4、C3H6
C．C2H4、C3H4 D．CH4、C3H4
5．1.01×105 Pa、150 ℃时，将1 L C2H4、2 L C2H6与20 L O2混合并点燃，完全反应后O2剩余。当反应后恢复到原状况时，气体体积为( )
A．15 L B．20 L C．23 L D．24 L
6．一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CO2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
7．150 ℃时，将1 L混合烃与9 L氧气混合，在密闭容器内充分燃烧，当恢复至150 ℃，体积恒定时，容器内压强增大8%，则该混合烃的组成是( )
A．甲烷与乙烷的体积比是1∶4
B．丙炔与乙炔的体积比是1∶4
C．乙烯与丁烷的体积比是1∶4
D．乙烯与丁烯的体积比是1∶4
8．1 L丙烷与x L O2混合点燃，丙烷完全反应后，生成混合气体为a L(在120 ℃、1.01×105 Pa时测定)。将a L混合气体通过足量碱石灰后，测得剩余气体体积为b L。若a－b＝6，则x的值为( )
A．4 B．4.5 C．5.5 D．6
题组三 混合烃的燃烧规律
9．取一定质量的下列各组物质混合后，无论以何种比例混合，其充分燃烧后一定能得到相同物质的量的二氧化碳和水的是( )
A．C2H2 C2H6 B．CH4 C3H8
C．C3H6 C3H8 D．C2H4 C4H8
10．a mol H2和b mol C2H2在密闭容器中反应，当其达到平衡时，生成c mol C2H4，将平衡混合气体完全燃烧生成CO2和H2O，所需氧气的物质的量为( )
A．(＋b) mol B．(a＋3b) mol
C．(＋b－c) mol D．(a＋3b＋2c) mol
11．下列关于分子组成为CxHy的烷烃、烯烃、炔烃的说法中，不正确的是( )
A．当x≤4时，常温常压下均为气体
B．y一定为偶数
C．燃烧1 mol CxHy时，消耗氧气(x＋) mol
D．在密闭容器中完全燃烧，150 ℃时测得的压强一定比燃烧前高
12．下列说法正确的是( )
A．某有机物燃烧只生成CO2和H2O，且二者物质的量相等，则此有机物的组成为CnH2n
B．一种烃在足量的氧气中燃烧并通过浓硫酸，减少的总体积就是生成的水蒸气的体积
C．某气态烃CxHy与足量O2恰好完全反应，如果反应前后气体体积不变(温度大于100 ℃)，则y＝4；若体积减少，则y>4；否则y<4
D．相同质量的烃完全燃烧，消耗O2量越多，则烃中含氢量越高
13．引燃密闭容器的己烷和氧气的混合气体，使其发生不完全燃烧，在120 ℃时测得反应前后气体的压强分别为0.36×105 Pa和0.52×105 Pa，判断燃烧反应主要是按下列哪个方程式进行的( )
A．C6H14＋9O2―→CO＋5CO2＋7H2O
B．C6H14＋7O2―→5CO＋CO2＋7H2O
C．C6H14＋8O2―→3CO＋3CO2＋7H2O
D．2C6H14＋15O2―→8CO＋4CO2＋14H2O
14．一定量的甲烷燃烧后得到的产物为CO、CO2和水蒸气，此混合气体质量为49.6 g，当其缓慢经过无水CaCl2时，CaCl2增重25.2 g。原混合气体中CO2的质量为( )
A．12.5 g B．13.2 g C．19.7 g D．24.4 g
15．在120 ℃、101 kPa下，a mL由氢气、乙烯组成的混合气体在b mL氧气中充分燃烧后，恢复到原温度和压强。已知b>3a，且燃烧后气体体积缩小了 mL，则乙烯的体积为( )
A. mL B. mL
C. mL D. mL
16．400 K、101 kPa时，1.5 L某烃蒸气能在a L O2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C7H8时，a的取值范围是_______________________________________。
17．有机化合物A、B分子式不同，它们只可能含碳、氢、氧元素中的两种或三种，如果将A、B不论以何种比例混合，只要其物质的量之和不变，完全燃烧时所消耗的氧气和生成的水的物质的量也不变，那么，A、B组成必须满足的条件是__________________________，若A是甲烷，则符合上述条件的化合物B中，相对分子质量最小的是________(写分子式)，并写出相对分子质量最小的含有甲基(—CH3)的B的2种同分异构体的结构简式：________________________________________________________________________。
阶段巩固课2 烃的燃烧规律
1．D 2.B 3.C
4．B [由燃烧通式
CxHy＋(x＋)O2xCO2＋H2O ΔV
1 x＋ x －1
由题意知，反应前后体积未变，ΔV＝0，y＝4，即不论两种烃以何种比例混合，其分子中氢原子数的平均值必须为4。]
5．D [在150 ℃时，C2H4燃烧不会引起气体体积变化，只有C2H6燃烧时会引起气体体积增加。V后＞(20＋1＋2) L，故为24 L。]
6．C
7．D [烃在氧气中充分燃烧的化学方程式为CxHy＋(x＋)O2xCO2＋ H2O，由该化学方程式分析可知，温度在150 ℃时，当y＝4时，该反应为等体积反应；当y＜4时，反应为气体体积减小的反应；当y＞4时，反应为气体体积增大的反应，在A、B、C、D四个选项中，甲烷、丙炔、乙烯分子中H原子数均为4，所以关键是分析乙烷、乙炔、丁烷、丁烯的反应情况，反应后容器内压强增大8%，即气体体积增大：(1＋9)×8% L＝0.8 L，甲烷与乙烷体积比是1∶4，乙烷的体积为0.8 L，则
2C2H6＋7O24CO2＋6H2O 气体体积增大ΔV
2 7 4 6 1
0．8 L 0.4 L
气体体积增大了0.4 L，不符合题意，故A错误；乙炔分子中含有2个H原子，属于反应后气体体积减小的反应，故B错误；
2C4H10＋13O28CO2＋10H2O 气体体积增大ΔV
2 13 8 10 3
0.8 L 1.2 L
气体体积增大了1.2 L，不符合题意，故C错误；
C4H8＋6O24CO2＋4H2O 气体体积增大ΔV
1 6 4 4 1
0．8 L 0.8 L
反应后气体体积增大了0.8 L，符合题意，故D正确。]
8．B 9.D 10.A
11．D [根据CxHy的燃烧通式CxHy＋(x＋)O2xCO2＋H2O(150 ℃时，水为气态)可知，反应前后物质的量变化为(x＋)－(1＋x＋)＝－1。当y＝4时，反应前后压强不变，如CH4、C2H4；当y＞4时，反应后压强增大，如C2H6；当y＜4时，反应后压强减小，如C2H2。]
12．D [有机物燃烧只生成CO2和H2O，则该有机物中一定含有碳、氢元素，可能含有氧元素，A项不正确；
CxHy＋(x＋)O2xCO2＋H2O ΔV
1 L (x＋) L x L L (－1) L
如果反应前后气体体积不变，则y＝4；若体积减少，则y<4；若体积增加，则y>4，C项不正确；相同质量的烃完全燃烧，含氢量越高，耗氧量越多，D项正确。]
13．C [根据压强比等于物质的量比，可知反应前后气体的物质的量之比为(0.36×105)∶(0.52×105)＝9∶13，应选C。]
14．B
15．C [根据题意知，在120 ℃、101 kPa下，氢气、乙烯组成的混合气体在氧气中充分燃烧发生的反应为①2H2＋O22H2O(g)，②C2H4＋3O22CO2＋2H2O(g)；由化学方程式知，乙烯燃烧反应前后气体体积不变，气体体积的减少是由氢气燃烧造成的，根据反应①计算，混合气体中氢气的体积为 mL，则乙烯的体积为(a－)mL。]
16．(1)分子中H原子数为8 (2)C3H8，C4H8
(3)a≥13.5
解析 (1)设该烃的分子式为CxHy，则其燃烧的化学方程式为
CxHy＋(x＋)O2xCO2＋H2O(g) ΔV
1 x＋ x －1
1．5 L 1.5 L
得－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＋)≤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该烃的蒸气完全燃烧消耗O2的体积为1.5 L×(7＋)＝13.5 L，故a≥13.5。
17．A、B的分子式中氢原子数相同，且相差n个碳原子，同时相差2n个氧原子(n为正整数) C2H4O2 CH3COOH、HCOOCH3
解析 A、B不论以何种比例混合，只要其物质的量之和不变，完全燃烧时生成的水的物质的量也不变，说明A、B中氢原子个数相同，所消耗的氧气也不变，则相差的碳原子和氧原子应表示为(CO2)n的形式。
题组一 烃完全燃烧时耗氧量与产物量的判断
1．物质的量相同的下列烃，在相同条件下完全燃烧，耗氧量最多的是( )
A．C2H6 B．C3H6 C．C4H6 D．C7H8
2．等质量的下列烃完全燃烧时，所需O2的量最多的是( )
A．C6H6 B．C2H6 C．C2H4 D．C4H6
3．下列有关丙烷、丙烯、丙炔的说法正确的是( )
A．丙烷、丙烯、丙炔的球棍模型分别为
B．相同物质的量的3种物质完全燃烧，生成气体在标准状况下的体积比为3∶2∶1
C．相同质量的3种物质完全燃烧，丙烷消耗的氧气最多
D．丙烷的一氯代物只有1种
题组二 气态烃完全燃烧体积变化规律
4．两种气态烃以任意比例混合，在105 ℃时1 L该混合烃与9 L氧气混合，充分燃烧后恢复到原状态，所得气体体积仍是10 L。下列各组混合烃中不符合条件的是( )
A．CH4、C2H4 B．CH4、C3H6
C．C2H4、C3H4 D．CH4、C3H4
5．1.01×105 Pa、150 ℃时，将1 L C2H4、2 L C2H6与20 L O2混合并点燃，完全反应后O2剩余。当反应后恢复到原状况时，气体体积为( )
A．15 L B．20 L C．23 L D．24 L
6．一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CO2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
7．150 ℃时，将1 L混合烃与9 L氧气混合，在密闭容器内充分燃烧，当恢复至150 ℃，体积恒定时，容器内压强增大8%，则该混合烃的组成是( )
A．甲烷与乙烷的体积比是1∶4
B．丙炔与乙炔的体积比是1∶4
C．乙烯与丁烷的体积比是1∶4
D．乙烯与丁烯的体积比是1∶4
8．1 L丙烷与x L O2混合点燃，丙烷完全反应后，生成混合气体为a L(在120 ℃、1.01×105 Pa时测定)。将a L混合气体通过足量碱石灰后，测得剩余气体体积为b L。若a－b＝6，则x的值为( )
A．4 B．4.5 C．5.5 D．6
题组三 混合烃的燃烧规律
9．取一定质量的下列各组物质混合后，无论以何种比例混合，其充分燃烧后一定能得到相同物质的量的二氧化碳和水的是( )
A．C2H2 C2H6 B．CH4 C3H8
C．C3H6 C3H8 D．C2H4 C4H8
10．a mol H2和b mol C2H2在密闭容器中反应，当其达到平衡时，生成c mol C2H4，将平衡混合气体完全燃烧生成CO2和H2O，所需氧气的物质的量为( )
A．(＋b) mol B．(a＋3b) mol
C．(＋b－c) mol D．(a＋3b＋2c) mol
11．下列关于分子组成为CxHy的烷烃、烯烃、炔烃的说法中，不正确的是( )
A．当x≤4时，常温常压下均为气体
B．y一定为偶数
C．燃烧1 mol CxHy时，消耗氧气(x＋) mol
D．在密闭容器中完全燃烧，150 ℃时测得的压强一定比燃烧前高
12．下列说法正确的是( )
A．某有机物燃烧只生成CO2和H2O，且二者物质的量相等，则此有机物的组成为CnH2n
B．一种烃在足量的氧气中燃烧并通过浓硫酸，减少的总体积就是生成的水蒸气的体积
C．某气态烃CxHy与足量O2恰好完全反应，如果反应前后气体体积不变(温度大于100 ℃)，则y＝4；若体积减少，则y>4；否则y<4
D．相同质量的烃完全燃烧，消耗O2量越多，则烃中含氢量越高
13．引燃密闭容器的己烷和氧气的混合气体，使其发生不完全燃烧，在120 ℃时测得反应前后气体的压强分别为0.36×105 Pa和0.52×105 Pa，判断燃烧反应主要是按下列哪个方程式进行的( )
A．C6H14＋9O2―→CO＋5CO2＋7H2O
B．C6H14＋7O2―→5CO＋CO2＋7H2O
C．C6H14＋8O2―→3CO＋3CO2＋7H2O
D．2C6H14＋15O2―→8CO＋4CO2＋14H2O
14．一定量的甲烷燃烧后得到的产物为CO、CO2和水蒸气，此混合气体质量为49.6 g，当其缓慢经过无水CaCl2时，CaCl2增重25.2 g。原混合气体中CO2的质量为( )
A．12.5 g B．13.2 g C．19.7 g D．24.4 g
15．在120 ℃、101 kPa下，a mL由氢气、乙烯组成的混合气体在b mL氧气中充分燃烧后，恢复到原温度和压强。已知b>3a，且燃烧后气体体积缩小了 mL，则乙烯的体积为( )
A. mL B. mL
C. mL D. mL
16．400 K、101 kPa时，1.5 L某烃蒸气能在a L O2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C7H8时，a的取值范围是_______________________________________。
17．有机化合物A、B分子式不同，它们只可能含碳、氢、氧元素中的两种或三种，如果将A、B不论以何种比例混合，只要其物质的量之和不变，完全燃烧时所消耗的氧气和生成的水的物质的量也不变，那么，A、B组成必须满足的条件是__________________________，若A是甲烷，则符合上述条件的化合物B中，相对分子质量最小的是________(写分子式)，并写出相对分子质量最小的含有甲基(—CH3)的B的2种同分异构体的结构简式：________________________________________________________________________。
阶段巩固课2 烃的燃烧规律
1．D 2.B 3.C
4．B [由燃烧通式
CxHy＋(x＋)O2xCO2＋H2O ΔV
1 x＋ x －1
由题意知，反应前后体积未变，ΔV＝0，y＝4，即不论两种烃以何种比例混合，其分子中氢原子数的平均值必须为4。]
5．D [在150 ℃时，C2H4燃烧不会引起气体体积变化，只有C2H6燃烧时会引起气体体积增加。V后＞(20＋1＋2) L，故为24 L。]
6．C
7．D [烃在氧气中充分燃烧的化学方程式为CxHy＋(x＋)O2xCO2＋ H2O，由该化学方程式分析可知，温度在150 ℃时，当y＝4时，该反应为等体积反应；当y＜4时，反应为气体体积减小的反应；当y＞4时，反应为气体体积增大的反应，在A、B、C、D四个选项中，甲烷、丙炔、乙烯分子中H原子数均为4，所以关键是分析乙烷、乙炔、丁烷、丁烯的反应情况，反应后容器内压强增大8%，即气体体积增大：(1＋9)×8% L＝0.8 L，甲烷与乙烷体积比是1∶4，乙烷的体积为0.8 L，则
2C2H6＋7O24CO2＋6H2O 气体体积增大ΔV
2 7 4 6 1
0．8 L 0.4 L
气体体积增大了0.4 L，不符合题意，故A错误；乙炔分子中含有2个H原子，属于反应后气体体积减小的反应，故B错误；
2C4H10＋13O28CO2＋10H2O 气体体积增大ΔV
2 13 8 10 3
0.8 L 1.2 L
气体体积增大了1.2 L，不符合题意，故C错误；
C4H8＋6O24CO2＋4H2O 气体体积增大ΔV
1 6 4 4 1
0．8 L 0.8 L
反应后气体体积增大了0.8 L，符合题意，故D正确。]
8．B 9.D 10.A
11．D [根据CxHy的燃烧通式CxHy＋(x＋)O2xCO2＋H2O(150 ℃时，水为气态)可知，反应前后物质的量变化为(x＋)－(1＋x＋)＝－1。当y＝4时，反应前后压强不变，如CH4、C2H4；当y＞4时，反应后压强增大，如C2H6；当y＜4时，反应后压强减小，如C2H2。]
12．D [有机物燃烧只生成CO2和H2O，则该有机物中一定含有碳、氢元素，可能含有氧元素，A项不正确；
CxHy＋(x＋)O2xCO2＋H2O ΔV
1 L (x＋) L x L L (－1) L
如果反应前后气体体积不变，则y＝4；若体积减少，则y<4；若体积增加，则y>4，C项不正确；相同质量的烃完全燃烧，含氢量越高，耗氧量越多，D项正确。]
13．C [根据压强比等于物质的量比，可知反应前后气体的物质的量之比为(0.36×105)∶(0.52×105)＝9∶13，应选C。]
14．B
15．C [根据题意知，在120 ℃、101 kPa下，氢气、乙烯组成的混合气体在氧气中充分燃烧发生的反应为①2H2＋O22H2O(g)，②C2H4＋3O22CO2＋2H2O(g)；由化学方程式知，乙烯燃烧反应前后气体体积不变，气体体积的减少是由氢气燃烧造成的，根据反应①计算，混合气体中氢气的体积为 mL，则乙烯的体积为(a－)mL。]
16．(1)分子中H原子数为8 (2)C3H8，C4H8
(3)a≥13.5
解析 (1)设该烃的分子式为CxHy，则其燃烧的化学方程式为
CxHy＋(x＋)O2xCO2＋H2O(g) ΔV
1 x＋ x －1
1．5 L 1.5 L
得－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＋)≤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该烃的蒸气完全燃烧消耗O2的体积为1.5 L×(7＋)＝13.5 L，故a≥13.5。
17．A、B的分子式中氢原子数相同，且相差n个碳原子，同时相差2n个氧原子(n为正整数) C2H4O2 CH3COOH、HCOOCH3
解析 A、B不论以何种比例混合，只要其物质的量之和不变，完全燃烧时生成的水的物质的量也不变，说明A、B中氢原子个数相同，所消耗的氧气也不变，则相差的碳原子和氧原子应表示为(CO2)n的形式。