Question

13．150℃时，将1L混合烃与9L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． 甲烷与乙烷体积比是1：4
• B． 丙炔与乙炔体积比是1：4
• C． 乙烯与丁烷体积比是1：4
• D． 乙烯与丁烯体积比是1：4

Answer 1

分析 烃在氧气中充分燃烧的方程式为：C_xH_y+（x+$\frac{y}{4}$）O₂→xCO₂+$\frac{y}{2}$H₂O，由该方程式分析可知，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；容器内压强与气体的体积成正比，反应后容器内压强增大8%，即：气体体积增大：（1+9）8%L=0.8L；甲烷、丙炔、乙烯分子中H原子均4，燃烧后气体体积不变，所以影响 气体体积的关键是乙烷、丙炔、丁烷和丁烯，据此结合题中条件关系、烃的燃烧方程式进行计算即可．

解答 解：烃在氧气中充分燃烧的方程式为：C_xH_y+（x+$\frac{y}{4}$）O₂→xCO₂+$\frac{y}{2}$H₂O，由该方程式分析可知，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原子均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=0.8L，
A．甲烷与乙烷体积比是1：4，乙烷的体积为0.8L，则
2C₂H₆+7O₂→4CO₂+6H₂O  气体体积增大△V
 2    7     4    6           1
 0.8                        0.4L，
气体体积增大了0.4L，不符合题意，故A错误；
B．乙炔分子中含有2个H，属于反应后气体体积减小的反应，故B错误；
C.2C₄H₁₀+13O₂→8CO₂+10H₂O  气体体积增大△V
  2     13    8    10           3
 0.8L                         1.2L，
气体体积增大了1.2L，不符合题意，故C错误；
D．C₄H₈+6O₂→4CO₂+4H₂O  气体体积增大△V
  1     6   4    4        1
 0.8L                    0.8L
反应后气体体积增大了0.8L，符合题意，故D正确；
故选D．

点评 本题考查了混合物反应的计算，题目难度中等，注意掌握烃的燃烧通式在化学计算中的应用方法与技巧，试题侧重考查学生的分析、理解能力及化学计算能力．