Question

(10分)2006年6月14日《中国证券报》报道，我国燃料乙醇的生产将步入快速发展阶段，以取代现在的汽油燃料。
汽车尾气污染已成为一重大公害。汽车内燃机中，汽油汽化后与空气按一定比例混合进入汽缸，引擎用电火花引燃。燃烧使汽缸内温度迅速升高，气体体积急剧膨胀，产生压力推动活塞。燃烧时产生有害气体通过尾气排出污染大气。为简化讨论，设汽油成分全部为辛烷，并设空气中O₂体积占1/5，其余为N₂。试定量讨论分析如下问题：
(1)设辛烷气体与空气的体积比(相同条件下)为a，要使辛烷完全燃烧，a的最大值为(用小数表示，设其为a′)_______________。
(2)若辛烷气体与空气的体积比大于a′时，污染大气的有害气体相对增多的是__________。当它含x mol时，化学方程式为_________________________________________________。
(3)若辛烷气体与空气的体积比小于a′时，则尾气所含污染大气的有害气体增多的是_______。产生此气体的化学方程式为_____________________________________________________。

Answer 1

(1)0.016
(2)CO  C₈H₁₈+O₂→xCO+(8-x)CO₂+9H₂O
(3)NO、NO₂  N₂+O₂2NO  2NO+O₂====2NO₂

(1)辛烷完全燃烧的反应式：
2C₈H₁₈+25O₂16CO₂+18H₂O
a′==0.016
(2)若辛烷气体与空气的体积比大于a′，则C₈H₁₈不完全燃烧，会产生大气污染物CO，当CO为x mol时，反应式为：C₈H₁₈+O₂xCO+(8-x)CO₂+9H₂O。
(3)若辛烷气体与空气的体积比小于a′，则空气过量，空气中的N₂和O₂在高温、高压、放电的条件下会生成NO，进一步氧化会生成NO₂。