Question

科學家致力于二氧化碳的“組合轉化”技術的研究，把過多二氧化碳轉化為有益于人類的物質．
（1）如果將CO₂和H₂以1：4的比例混合，通入反應器，在適當?shù)臈l件下反應，可獲得一種重要的能源．請完成以下化學方程式：CO₂+4H₂→

 

+2H₂O
（2）若將CO₂和H₂以1：3的比例混合，使之發(fā)生反應生成某種重要的化工原料和水，則生成的該重要化工原料可能是

 

．A．烷烴         B．烯烴        C．炔烴        D．芳香烴
（3）已知在443～473K時，用鈷（Co）作催化劑可使CO₂和H₂生成C₅～C₈的烷烴，這是人工合成汽油的方法之一．要達到該汽油的要求，CO₂和H₂體積比的取值范圍是

 

．

Answer 1

考點：化學方程式的有關計算,有機化學反應的綜合應用

專題：計算題,有機反應

分析：（1）根據(jù)原子守恒確定未知生成的分子式，完成化學方程式；
（2）結合選項所傳遞的關于化工原料由C、H元素組成的信息，可知1個CO₂分子中的2個O原子應與4個H原子結合成2個水分子，即混合氣體中的1個C原子應與2個H原子化合成化工原料；
（3）反應方程式為：nCO₂+（3n+1）H₂→C_nH_2n+2+2nH₂O，達到該汽油的要求，CO₂和H₂的體積比的取值范圍是介于生成C₅～C₈的烷烴之間．

解答： 解：（1）根據(jù)質量守恒定律，反應前后的原子數(shù)目和種類不發(fā)生變化，分析題給的化學反應方程式可以知道，反應前出現(xiàn)了2個O，1個C，8個H，反應后出現(xiàn)了2個O，4個H，所以在未知生成的分子式中含有4個H和1個C，其分子式為CH₄，
故答案為：CH₄；  
（2）由反應物CO₂和H₂混合在一定條件下以1：3（分子數(shù)比）比例發(fā)生反應，可判斷混合氣體中C、H原子個數(shù)比為1：6；又由于反應后生成水，即有H原子與O原子化合成水分子；而在四個選項中的物質中都不含O元素，可判斷1個CO₂分子中的2個O原子應與4個H原子結合成2個水分子，即混合氣體中的1個C原子應與2個H原子化合成化工原料，通過以上分析，可得出化工原料中C、H原子個數(shù)比應為1：2，選項中只有烯烴符合，
故答案為：B；
（3）反應方程式為：nCO₂+（3n+1）H₂→C_nH_2n+2+2nH₂O，
當生成C₅H₁₂時，n：（3n+1）=5：16，
當生成C₈H₁₈時，n：（3n+1）=8：25，
故5：16≤V（CO₂）：V（H₂）≤8：25，
故答案為：5：16≤V（CO₂）：V（H₂）≤8：25．

點評：本題考查學生利用化學反應方程式和質量守恒定律來推斷物質的化學式，守恒方法是解答本題的常用方法，學生應熟悉元素守恒、原子守恒來解答此類習題．