Question

1．工業(yè)上用CO和H₂在170℃-200℃溫度下，用鈷做強化劑，劑時，可以反應生成n=5+8的烷烴，這是人工合成汽油的方法之一．
（1）寫出用C_nH_2n+2表示的人工合成汽油的配平的化學方程式nCO+（2n+1）H₂$\frac{\underline{\;\;\;催化劑\;\;\;}}{一定溫度}$C_nH_2n+2+nH₂O．
（2）如果想密閉的合成塔里通入恰好能完全反應的CO和H₂，當完全反應后，合成塔內(nèi)溫度不變，而塔內(nèi)氣體壓強降低到原來的$\frac{2}{5}$，試通過計算來說明這時有無汽油生成．
（3）要達到上述合成汽油的要求，CO和H₂的體積的取值范圍是$\frac{5}{11}$≤$\frac{V（CO）}{Y（{H}_{2}）}$≤$\frac{8}{17}$．

Answer 1

分析 根據(jù)題意知用CO和氫氣合成汽油的產(chǎn)物除烴外還有水，結合質(zhì)量守恒定律可寫出反應的化學方程式，其余可依據(jù)烴燃燒的反應直接判斷．

解答 解：（1）根據(jù)質(zhì)量守恒可知反應生成C_nH_2n+2和水，則反應的方程式為：nCO+（2n+1）H₂$\frac{\underline{\;\;\;催化劑\;\;\;}}{一定溫度}$ C_nH_2n+2+nH₂O；
（2）當完全反應后，合成塔內(nèi)溫度不變，而塔內(nèi)氣體壓強降低到原來的$\frac{2}{5}$，
則物質(zhì)的量為原來的$\frac{2}{5}$，根據(jù)反應nCO+（2n+1）H₂ $\frac{\underline{\;\;\;催化劑\;\;\;}}{一定溫度}$ C_nH_2n+2+nH₂O，
可得$\frac{1+n}{n+2n+1}=\frac{2}{5}$，得n=3．即恰好反應生成丙烷，無汽油生成，
故答案為：由得$\frac{1+n}{n+2n+1}=\frac{2}{5}$，得n=3．即恰好反應生成丙烷，無汽油生成；
（3）因人工合成的汽油的碳原子數(shù)n為5～8的烷烴，根據(jù)方程式知V（CO）：V（H₂）=n：（2n+1），所以：當n=5，n=8時，其范圍：$\frac{5}{11}$≤$\frac{V（CO）}{Y（{H}_{2}）}$≤$\frac{8}{17}$．
答案：
（1）nCO+（2n+1）H₂$\frac{\underline{\;\;\;催化劑\;\;\;}}{一定溫度}$ C_nH_2n+2+nH₂O，
（2）無汽油生成；
（3）$\frac{5}{11}$≤$\frac{V（CO）}{Y（{H}_{2}）}$≤$\frac{8}{17}$．

點評 本題考查有機物的合成，題目難度中等，注意從質(zhì)量守恒的角度書寫反應的相關化學方程式，易錯點為（3），注意根據(jù)汽油的碳原子數(shù)n為5～8計算．