问题 问答题

用CO和H2在443K~473K温度下,并用钴(Co)作催化剂时,可以反应生成n=5~8的烷烃,这是人工合成汽油的方法之一.

(1)写出用CnH2n+2表示的人工合成汽油的配平的化学方程式______.

(2)如果向密闭的合成塔里通入恰好能完全反应的CO和H2,当完全反应后,合成塔内温度不变,而塔内气体压强降低到原来的

2
5
.试通过计算来说明这时有无汽油生成.理由:______.

(3)要达到上述合成汽油的要求,CO和H2的体积比的取值范围是______.

答案

(1)根据质量守恒可知反应生成CnH2n+2和水,则反应的方程式为nCO+(2n+1)H2

催化剂
CnH2n+2+nH2O,

故答案为:nCO+(2n+1)H2

催化剂
CnH2n+2+nH2O;

(2)当完全反应后,合成塔内温度不变,而塔内气体压强降低到原来的

2
5
,则物质的量为原来的
2
5
,根据反应nCO+(2n+1)H2
催化剂
CnH2n+2+nH2O,可
1+n
n+2n+1
=
2
5
,得n=3.即恰好反应生成丙烷,无汽油生成,

故答案为:由

1+n
n+2n+1
=
2
5
,得n=3.即恰好反应生成丙烷,无汽油生成;

(3)因人工合成的汽油的碳原子数n为5~8的烷烃,根据方程式知V(CO):V(H2)=

n
2n+1

所以:当n=5,n=8时,其范围:

5
11
V(CO)
V(H2)
8
17

故答案为:

5
11
V(CO)
V(H2)
8
17

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