Question

【題目】用CO和H2在443～473K溫度下，并用鈷作催化劑時，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CnH2n+2表示人工合成汽油的化學方程式___________。

（2）如果向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，合成塔內溫度不變，而塔內氣體壓強降低到原來的2/5。計算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的體積比的取值范圍是______________。

Answer 1

【答案】nCO+（2n+1）H2→CnH2n+2+nH2O（g）在給定范圍內，水是蒸氣，所以：（1+n）/[n+（2n+1）]=2/5，解得n=3，生成物為丙烷，無汽油生成5/11≤V（CO）/V（H2）≤8/17

【解析】

（1）根據質量守恒可知反應生成CnH2n+2和水，則反應的方程式為nCO+（2n+1）H2→CnH2n+2+nH2O（g）；

（2）當完全反應后，合成塔內溫度不變，而塔內氣體壓強降低到原來的2/5，則物質的量為原來的2/5，根據反應nCO+（2n+1）H2→CnH2n+2+nH2O（g）可知，解得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n為5～8的烷烴，根據方程式知V（CO）：V（H2）=n:(2n+1)，所以當n=5，n=8時，其范圍是5/11≤V（CO）/V（H2）≤8/17。