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汽车尾气污染已成为一重大公害.汽车内燃机内,汽油汽化后与空气按一定比例混合进入气缸,引擎用电火花引燃,产生压力推动活塞.燃烧时产生有害气体通过尾气排出污染大气.假设汽油成分全部为辛烷,试定量讨论分析如下问题:
(1)设辛烷气体与空气的体积比(相同条件下)为a,要使辛烷完全燃烧a的最大值为
0.016
0.016

(2)若辛烷与空气的体积比>a时,尾气中会产生污染大气的有毒气体主要是
CO
CO
,当燃烧1mol辛烷该污染气体含x mol时,反应的化学方程式是
C8H18+
1
2
(25-x)O2
点燃
xCO+(8-x)CO2+9H2O
C8H18+
1
2
(25-x)O2
点燃
xCO+(8-x)CO2+9H2O

(3)若辛烷与空气的体积比<a时,尾气中仍能产生污染大气的有毒气体主要是
NO、NO2
NO、NO2
,产生该气体的化学方程式是
N2+O2
 放电 
.
 
2NO,2NO+O2═2NO2
N2+O2
 放电 
.
 
2NO,2NO+O2═2NO2
分析:(1)根据方程式计算出辛烷与氧气恰好反应时,辛烷与空气的体积比.
(2)辛烷与空气的体积比>a时,氧气不足,会产生CO有毒气体,根据质量守恒判断系数书写化学方程式.
(3)辛烷与空气体积比<a时,氧气过量,会产生NO、NO2
解答:解析:(1)a值的推算依据:辛烷完全燃烧2C8H18+25O2
点燃
16CO2+18H2O,则
V(C8H18)
1
5
V(空气)
=
2
25
,所以,a=
V(C8H18)
V(空气)
=
2
25
×
1
5
=0.016.
故答案为:0.016
(2)辛烷与空气的体积比>a时,氧气不足,除生成CO2和H2O外,还会产生CO有毒气体,污染大气.当燃烧1mol辛烷该污染气体含x molCO时,根据质量守恒,
反应方程式为C8H18+
1
2
(25-x)O2
点燃
xCO+(8-x)CO2+9H2O.
故答案为:CO C8H18+
1
2
(25-x)O2
点燃
xCO+(8-x)CO2+9H2O
(3)辛烷与空气体积比<a时,氧气过量,在放电条件下,发生反应N2+O2
 放电 
.
 
2NO,2NO+O2═2NO2,会产生NO、NO2有毒气体,污染大气.
故答案为:NO、NO2; N2+O2
 放电 
.
 
2NO,2NO+O2═2NO2
点评:关键在于找出辛烷与氧气恰好反应时,辛烷与空气的体积比.
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