Question

【题目】已知：CO和H2在Co做催化剂、温度为160℃～200℃时，可以合成汽油（即分子中含5至8个碳原子的烷烃）．

（1）用CnH2n+2表示汽油，写出上述反应的化学方程式_______（需配平）

（2）若向密闭的合成塔内通入CO和H2，恰好完全反应，此时塔内压强降至反应前的，通过计算说明是否生成汽油______________________．

（3）以天然气、焦炭、水为初始原料，可以制得CO和H2，进而人工合成汽油．（流程示意图如下，反应③的H2也由反应①得到．）

若反应①、②、③的转化率均为100%，且将反应①中得到的CO2和H2全部用于合成人工汽油．

（a）通过计算说明上述方案能否得到理想的产品________________．

（b）当CO2的使用量应控制为反应①中CO2产量的_____（填比例范围），可以得到理想的产品．

Answer 1

【答案】nCO+(2n+1)H2CnH2n+2+nH2O =，解得：n=3，即恰好反应生成丙烷，无汽油生成 不能得到理想产品 ～

【解析】

(1)根据题意知用CO和氢气合成汽油的产物除烃外还有水，结合质量守恒定律可写出反应的化学方程式；

(2)当完全反应后，合成塔内温度不变，塔内气体压强降低到原来的，说明物质的量变为原来的，根据反应方程式分析生成物中的原子组成，再判断；

(3)(a)根据化学方程式：nCO+(2n+1)H2 CnH2n+2+nH2O，当n=5～8时，说明＞＞，再结合CH4+2H2OCO2+4H2、CO2+C2CO分析判断；

(b)根据反应CH4+2H2O CO2+4H2、CO2+C2CO、nCO+(2n+1)H2 CnH2n+2+nH2O，结合＞＞分析判断。

(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 CnH2n+2+nH2O，故答案为：nCO+(2n+1)H2 CnH2n+2+nH2O；

(2)当完全反应后，合成塔内温度不变，塔内气体压强降低到原来的，说明物质的量变为原来的，根据反应nCO+(2n+1)H2 CnH2n+2+nH2O，=，解得：n=3，即恰好反应生成丙烷，无汽油生成，故答案为：=，解得：n=3，即恰好反应生成丙烷，无汽油生成；

(3)(a)根据化学方程式：nCO+(2n+1)H2 CnH2n+2+nH2O，当n=5～8时，＞＞，而由CH4+2H2OCO2+4H2、CO2+C2CO知，若反应①中CO2全部用于合成汽油，则＝＞，故不能得到理想产品，故答案为：不能得到理想产品；

(b)当n=5～8时，＞＞，根据反应CH4+2H2O CO2+4H2、CO2+C2CO、nCO+(2n+1)H2 CnH2n+2+nH2O，可知，1molCO2能够生成2molCO，所以当CO2的使用量应控制为反应①中CO2产量的～，可以得到理想的产品，故答案为：～。