Question

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C_nH_2n+2表示的人工合成汽油的配平的化学方程式

nCO+（2n+1）H₂

催化剂

C_nH_2n+2+nH₂O

．
（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：

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）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

5

11

≤

V(CO)

V(H2)

≤

8

17

．

Answer 1

分析：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，其余可依据烃燃烧的反应直接判断．

解答：解：（1）根据质量守恒可知反应生成C_nH_2n+2和水，则反应的方程式为nCO+（2n+1）H₂

催化剂

C_nH_2n+2+nH₂O，
故答案为：nCO+（2n+1）H₂

催化剂

C_nH_2n+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

C_nH_2n+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

．

点评：本题考查有机物的合成，题目难度中等，注意从质量守恒的角度书写反应的相关化学方程式，易错点为（3），注意根据汽油的碳原子数n为5～8计算．