Question

二模化学题

空燃比是指汽车发动机中燃烧1kg燃料消耗的空气质量（kg），它是影响汽车尾气污染物含量的最基本因素。而理想空燃比是指燃料与氧气恰好完全燃烧时的1kg燃料所消耗空气的质量。回答下列问题（为简化计算，设汽油的成分为辛烷（C8H18），空气中只含有氮气和氧气，氧气在空气中的体积百分含量为20%）：
（1）氧气在空气中的质量百分含量为____________（计算结果取三位有效数字，下同）；
（2）计算该燃料的理想空燃比___________；
（3）若燃烧过程中除CO2外，还有CO生成，说明实际空燃比________（填“>”、“<”、“=”）理想空燃比。若产物中CO与CO2的体积比为1:7，计算实际空燃比；
（4）若燃烧产生的尾气冷却后，测得其中CO的体积分数为x，计算：
①燃烧1mol燃料生成CO 的物质的量a（用x表示）；
②实际空燃比y（用x表示）。
（1）22.2% （1分） （2）15.8（2分）
（3）< （1分） 15.2（2分）
（4） ① a = 58x1+2x （2分）
②n(O2) = 12.5-4x114(1+2x) （1分） y = 72 (12.5-4x)57(1+2x) （或144 (12.5-4x)114(1+2x) ）（1分）
（推理过程正确，答案正确，即可得分，不化简不扣分）

Answer 1

(1)32*21%/29*100%=23.2%
(2) C8H18+25/2O2=8CO2+9H2O
114 32*25/2
1 x
x=(1*32*25/2)/114=3.5088kg
理论空燃比：3.5088/23.2%=15.1
(3) <(只有当空燃比不足时，才会产生CO)
C8H18+12O2=7CO2+CO+9H2O

114 32*12
1 y
y=1*32*12/114=3.3684
实际空燃比：3.3684/23.2%=14.5
(4)Vco:Vco2=x
nco/nco2=x
nco=xnco2
nco+nco2=8
(1+x)nco2=8
nco2=8/(1+x)
nco=8x/(1+x)
C8H18+(25/2+4x)/(1+x)O2=8/(1+x)CO2+8x/(1+x)CO+9H2O

114 32*(25/2+17x/2)/(1+x)
1 z
z=1*(32*(25/2+17x/2)/(1+x))/114=(400+272x)/(114+114x)=(200+136x)/(57+57x)
y=z/23.2%=(200+136x)/(57+57x)/23.2%=(15.12+10.28x)/(1+x)

Answer 2

1. 22.2%
2. 15.8
3. < 11.4
4.