Question

2006年6月14日《中國(guó)證券報(bào)》報(bào)道，我國(guó)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(jī)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(dòng)活塞。燃燒時(shí)產(chǎn)生有害氣體通過(guò)尾氣排出污染大氣。為簡(jiǎn)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(wèn)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(shí)，污染大氣的有害氣體相對(duì)增多的是__________。當(dāng)它含x mol時(shí)，化學(xué)方程式為_(kāi)________________________________________________。

(3)若辛烷氣體與空氣的體積比小于a′時(shí)，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_(kāi)____________________________________________________。

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(huì)產(chǎn)生大氣污染物CO，當(dāng)CO為x mol時(shí)，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(guò)量，空氣中的N₂和O₂在高溫、高壓、放電的條件下會(huì)生成NO，進(jìn)一步氧化會(huì)生成NO₂。