Question

13．150℃時(shí)，將1L混合烴與9L氧氣混合，在密閉容器內(nèi)充分燃燒，當(dāng)恢復(fù)至150℃，體積恒定時(shí)，容器內(nèi)壓強(qiáng)增大8%，則該混合烴的組成是（　�。�

• A． 甲烷與乙烷體積比是1：4
• B． 丙炔與乙炔體積比是1：4
• C． 乙烯與丁烷體積比是1：4
• D． 乙烯與丁烯體積比是1：4

Answer 1

分析 烴在氧氣中充分燃燒的方程式為：C_xH_y+（x+$\frac{y}{4}$）O₂→xCO₂+$\frac{y}{2}$H₂O，由該方程式分析可知，溫度在150℃時(shí)，當(dāng)y=4時(shí)，該反應(yīng)為等體積反應(yīng)；當(dāng)y＜4時(shí)，反應(yīng)為氣體體積減小的反應(yīng)；當(dāng)y＞4時(shí)，反應(yīng)為氣體體積增大的反應(yīng)；容器內(nèi)壓強(qiáng)與氣體的體積成正比，反應(yīng)后容器內(nèi)壓強(qiáng)增大8%，即：氣體體積增大：（1+9）8%L=0.8L；甲烷、丙炔、乙烯分子中H原子均4，燃燒后氣體體積不變，所以影響 氣體體積的關(guān)鍵是乙烷、丙炔、丁烷和丁烯，據(jù)此結(jié)合題中條件關(guān)系、烴的燃燒方程式進(jìn)行計(jì)算即可．

解答 解：烴在氧氣中充分燃燒的方程式為：C_xH_y+（x+$\frac{y}{4}$）O₂→xCO₂+$\frac{y}{2}$H₂O，由該方程式分析可知，溫度在150℃時(shí)，當(dāng)y=4時(shí)，該反應(yīng)為等體積反應(yīng)；當(dāng)y＜4時(shí)，反應(yīng)為氣體體積減小的反應(yīng)；當(dāng)y＞4時(shí)，反應(yīng)為氣體體積增大的反應(yīng)，
在A(yíng)、B、C、D四個(gè)選項(xiàng)中，甲烷、丙炔、乙烯分子中H原子均4，所以關(guān)鍵是分析乙烷、乙炔、丁烷、丁烯的反應(yīng)情況，
反應(yīng)后容器內(nèi)壓強(qiáng)增大8%，即氣體體積增大：（1+9）8%L=0.8L，
A．甲烷與乙烷體積比是1：4，乙烷的體積為0.8L，則
2C₂H₆+7O₂→4CO₂+6H₂O  氣體體積增大△V
 2    7     4    6           1
 0.8                        0.4L，
氣體體積增大了0.4L，不符合題意，故A錯(cuò)誤；
B．乙炔分子中含有2個(gè)H，屬于反應(yīng)后氣體體積減小的反應(yīng)，故B錯(cuò)誤；
C.2C₄H₁₀+13O₂→8CO₂+10H₂O  氣體體積增大△V
  2     13    8    10           3
 0.8L                         1.2L，
氣體體積增大了1.2L，不符合題意，故C錯(cuò)誤；
D．C₄H₈+6O₂→4CO₂+4H₂O  氣體體積增大△V
  1     6   4    4        1
 0.8L                    0.8L
反應(yīng)后氣體體積增大了0.8L，符合題意，故D正確；
故選D．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了混合物反應(yīng)的計(jì)算，題目難度中等，注意掌握烴的燃燒通式在化學(xué)計(jì)算中的應(yīng)用方法與技巧，試題側(cè)重考查學(xué)生的分析、理解能力及化學(xué)計(jì)算能力．