Question

科學(xué)家致力于二氧化碳的“組合轉(zhuǎn)化”技術(shù)的研究，把過多二氧化碳轉(zhuǎn)化為有益于人類的物質(zhì)．
（1）如果將CO₂和H₂以1：4的比例混合，通入反應(yīng)器，在適當(dāng)?shù)臈l件下反應(yīng)，可獲得一種重要的能源．請(qǐng)完成以下化學(xué)方程式：CO₂+4H₂→

 

+2H₂O
（2）若將CO₂和H₂以1：3的比例混合，使之發(fā)生反應(yīng)生成某種重要的化工原料和水，則生成的該重要化工原料可能是

 

．A．烷烴         B．烯烴        C．炔烴        D．芳香烴
（3）已知在443～473K時(shí)，用鈷（Co）作催化劑可使CO₂和H₂生成C₅～C₈的烷烴，這是人工合成汽油的方法之一．要達(dá)到該汽油的要求，CO₂和H₂體積比的取值范圍是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)方程式的有關(guān)計(jì)算,有機(jī)化學(xué)反應(yīng)的綜合應(yīng)用

專題：計(jì)算題,有機(jī)反應(yīng)

分析：（1）根據(jù)原子守恒確定未知生成的分子式，完成化學(xué)方程式；
（2）結(jié)合選項(xiàng)所傳遞的關(guān)于化工原料由C、H元素組成的信息，可知1個(gè)CO₂分子中的2個(gè)O原子應(yīng)與4個(gè)H原子結(jié)合成2個(gè)水分子，即混合氣體中的1個(gè)C原子應(yīng)與2個(gè)H原子化合成化工原料；
（3）反應(yīng)方程式為：nCO₂+（3n+1）H₂→C_nH_2n+2+2nH₂O，達(dá)到該汽油的要求，CO₂和H₂的體積比的取值范圍是介于生成C₅～C₈的烷烴之間．

解答： 解：（1）根據(jù)質(zhì)量守恒定律，反應(yīng)前后的原子數(shù)目和種類不發(fā)生變化，分析題給的化學(xué)反應(yīng)方程式可以知道，反應(yīng)前出現(xiàn)了2個(gè)O，1個(gè)C，8個(gè)H，反應(yīng)后出現(xiàn)了2個(gè)O，4個(gè)H，所以在未知生成的分子式中含有4個(gè)H和1個(gè)C，其分子式為CH₄，
故答案為：CH₄；  
（2）由反應(yīng)物CO₂和H₂混合在一定條件下以1：3（分子數(shù)比）比例發(fā)生反應(yīng)，可判斷混合氣體中C、H原子個(gè)數(shù)比為1：6；又由于反應(yīng)后生成水，即有H原子與O原子化合成水分子；而在四個(gè)選項(xiàng)中的物質(zhì)中都不含O元素，可判斷1個(gè)CO₂分子中的2個(gè)O原子應(yīng)與4個(gè)H原子結(jié)合成2個(gè)水分子，即混合氣體中的1個(gè)C原子應(yīng)與2個(gè)H原子化合成化工原料，通過以上分析，可得出化工原料中C、H原子個(gè)數(shù)比應(yīng)為1：2，選項(xiàng)中只有烯烴符合，
故答案為：B；
（3）反應(yīng)方程式為：nCO₂+（3n+1）H₂→C_nH_2n+2+2nH₂O，
當(dāng)生成C₅H₁₂時(shí)，n：（3n+1）=5：16，
當(dāng)生成C₈H₁₈時(shí)，n：（3n+1）=8：25，
故5：16≤V（CO₂）：V（H₂）≤8：25，
故答案為：5：16≤V（CO₂）：V（H₂）≤8：25．

點(diǎn)評(píng)：本題考查學(xué)生利用化學(xué)反應(yīng)方程式和質(zhì)量守恒定律來推斷物質(zhì)的化學(xué)式，守恒方法是解答本題的常用方法，學(xué)生應(yīng)熟悉元素守恒、原子守恒來解答此類習(xí)題．