Question

18．150℃時，在固定容積的密閉容器中將1L氣態(tài)混合烴與9L氧氣（足量）混合點燃，恢復(fù)到原溫度時容器內(nèi)壓強為原來的108%，則原混合烴組成可能是（　�。�

• A． 甲烷與乙烷體積比為1：4
• B． 乙烯與丁烷體積比為4：1
• C． 丙炔與乙炔物質(zhì)的量比為4：1
• D． 乙烯與丁烯物質(zhì)的量比為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，當(dāng)y=4時，該反應(yīng)為等體積反應(yīng)；當(dāng)y＜4時，反應(yīng)為氣體體積減小的反應(yīng)；當(dāng)y＞4時，反應(yīng)為氣體體積增大的反應(yīng)；容器內(nèi)壓強與氣體的體積成正比，恢復(fù)到原溫度時容器內(nèi)壓強為原來的108%，即：氣體體積增大：（1+9）（108-100）%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，當(dāng)y=4時，該反應(yīng)為等體積反應(yīng)；當(dāng)y＜4時，反應(yīng)為氣體體積減小的反應(yīng)；當(dāng)y＞4時，反應(yīng)為氣體體積增大的反應(yīng)，
在A、B、C、D四個選項中，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，
恢復(fù)到原溫度時容器內(nèi)壓強為原來的108%，即反應(yīng)后容器內(nèi)壓強增大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錯誤；
B．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B錯誤；
C．乙炔分子中含有2個H，屬于反應(yīng)后氣體體積減小的反應(yīng)，故C錯誤；
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．

點評 本題考查了混合物反應(yīng)的計算，題目難度中等，注意掌握烴的燃燒通式在化學(xué)計算中的應(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)計算能力．