Question

2006年6月14日《中國證券報》報道，我國燃料乙醇的生產(chǎn)將步入快速發(fā)展階段，以取代現(xiàn)在的汽油燃料。

    汽車尾氣污染已成為一重大公害。汽車內(nèi)燃機中，汽油汽化后與空氣按一定比例混合進(jìn)入汽缸，引擎用電火花引燃。燃燒使汽缸內(nèi)溫度迅速升高，氣體體積急劇膨脹，產(chǎn)生壓力推動活塞。燃燒時產(chǎn)生有害氣體通過尾氣排出污染大氣。為簡化討論，設(shè)汽油成分全部為辛烷，并設(shè)空氣中O₂體積占1/5，其余為N₂。試定量討論分析如下問題：

(1)設(shè)辛烷氣體與空氣的體積比(相同條件下)為a，要使辛烷完全燃燒，a的最大值為(用小數(shù)表示，設(shè)其為a′)_______________。

(2)若辛烷氣體與空氣的體積比大于a′時，污染大氣的有害氣體相對增多的是__________。當(dāng)它含x mol時，化學(xué)方程式為_________________________________________________。

(3)若辛烷氣體與空氣的體積比小于a′時，則尾氣所含污染大氣的有害氣體增多的是_______。產(chǎn)生此氣體的化學(xué)方程式為_____________________________________________________。

Answer 1

(1)0.016

(2)CO  C₈H₁₈+O₂→xCO+(8-x)CO₂+9H₂O

(3)NO、NO₂  N₂+O₂2NO  2NO+O₂====2NO₂

解析:

(1)辛烷完全燃燒的反應(yīng)式：

2C₈H₁₈+25O₂16CO₂+18H₂O

a′==0.016

(2)若辛烷氣體與空氣的體積比大于a′，則C₈H₁₈不完全燃燒，會產(chǎn)生大氣污染物CO，當(dāng)CO為x mol時，反應(yīng)式為：C₈H₁₈+O₂xCO+(8-x)CO₂+9H₂O。

(3)若辛烷氣體與空氣的體積比小于a′，則空氣過量，空氣中的N₂和O₂在高溫、高壓、放電的條件下會生成NO，進(jìn)一步氧化會生成NO₂。