Question

13．150℃時，將1L混合烴與9L氧氣混合，在密閉容器內充分燃燒，當恢復至150℃，體積恒定時，容器內壓強增大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，當y=4時，該反應為等體積反應；當y＜4時，反應為氣體體積減小的反應；當y＞4時，反應為氣體體積增大的反應；容器內壓強與氣體的體積成正比，反應后容器內壓強增大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 氣體體積的關鍵是乙烷、丙炔、丁烷和丁烯，據此結合題中條件關系、烴的燃燒方程式進行計算即可．

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y=4時，該反應為等體積反應；當y＜4時，反應為氣體體積減小的反應；當y＞4時，反應為氣體體積增大的反應，
在A、B、C、D四個選項中，甲烷、丙炔、乙烯分子中H原子均4，所以關鍵是分析乙烷、乙炔、丁烷、丁烯的反應情況，
反應后容器內壓強增大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．乙炔分子中含有2個H，屬于反應后氣體體積減小的反應，故B錯誤；
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錯誤；
D．C₄H₈+6O₂→4CO₂+4H₂O  氣體體積增大△V
  1     6   4    4        1
 0.8L                    0.8L
反應后氣體體積增大了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的計算，題目難度中等，注意掌握烴的燃燒通式在化學計算中的應用方法與技巧，試題側重考查學生的分析、理解能力及化學計算能力．