Question

用CO和H₂在443K～473K溫度下，并用鈷（Co）作催化劑時(shí)，可以反應(yīng)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(xué)方程式

nCO+（2n+1）H₂

催化劑

C_nH_2n+2+nH₂O

．
（2）如果向密閉的合成塔里通入恰好能完全反應(yīng)的CO和H₂，當(dāng)完全反應(yīng)后，合成塔內(nèi)溫度不變，而塔內(nèi)氣體壓強(qiáng)降低到原來(lái)的

2

5

．試通過(guò)計(jì)算來(lái)說(shuō)明這時(shí)有無(wú)汽油生成．理由：

由

1+n

n+2n+1

=

2

5

，得n=3．即恰好反應(yīng)生成丙烷，無(wú)汽油生成

．
（3）要達(dá)到上述合成汽油的要求，CO和H₂的體積比的取值范圍是

5

11

≤

V(CO)

V(H2)

≤

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(jié)合質(zhì)量守恒定律可寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式，其余可依據(jù)烴燃燒的反應(yīng)直接判斷．

解答：解：（1）根據(jù)質(zhì)量守恒可知反應(yīng)生成C_nH_2n+2和水，則反應(yīng)的方程式為nCO+（2n+1）H₂

催化劑

C_nH_2n+2+nH₂O，
故答案為：nCO+（2n+1）H₂

催化劑

C_nH_2n+2+nH₂O；
（2）當(dāng)完全反應(yīng)后，合成塔內(nèi)溫度不變，而塔內(nèi)氣體壓強(qiáng)降低到原來(lái)的

2

5

，則物質(zhì)的量為原來(lái)的

2

5

，根據(jù)反應(yīng)nCO+（2n+1）H₂

催化劑

C_nH_2n+2+nH₂O，可

1+n

n+2n+1

=

2

5

，得n=3．即恰好反應(yīng)生成丙烷，無(wú)汽油生成，
故答案為：由

1+n

n+2n+1

=

2

5

，得n=3．即恰好反應(yīng)生成丙烷，無(wú)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(dāng)n=5，n=8時(shí)，其范圍：

5

11

≤

V(CO)

V(H2)

≤

8

17

，
故答案為：

5

11

≤

V(CO)

V(H2)

≤

8

17

．

點(diǎn)評(píng)：本題考查有機(jī)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(yīng)的相關(guān)化學(xué)方程式，易錯(cuò)點(diǎn)為（3），注意根據(jù)汽油的碳原子數(shù)n為5～8計(jì)算．