Question

“汽車尾氣污染”已備受世人關注。汽車內燃機中，汽油汽化后與空氣按一定比例混合進入汽缸，被引擎用電火花點燃。燃燒使汽缸內溫度迅速升高，氣體體積急劇膨脹，由此產生壓力推動活塞運動。燃燒時產生的有害氣體通過尾氣排出，造成大氣污染。為簡化討論，以辛烷(C₈H₁₈)代表汽油的成分，并設空氣中O₂占1/5體積。請完成下列問題：

(1)設辛烷氣與空氣的體積比(相同條件下)為a，要使辛烷完全燃燒，a的最小值為(用小數表示，設此最小值為a′)_________。

(2)若辛烷氣與空氣的體積比大于a′，則尾氣所含污染大氣的有害氣體中相對含量會增多的是(寫分子式)__________________。

(3)若辛烷氣與空氣的體積比小于a′，則尾氣所含污染大氣的有害氣體中相對含量會增多的是(寫分子式)_________，產生這種氣體的反應方程式是__________________。

Answer 1

解析：(1)辛烷完全燃燒時的化學方程式為：

    2C₈H₁₈+25O₂16CO₂+18H₂O

    (設C₈H₁₈為a L)

    每2 L辛烷完全燃燒需O₂為25 L，需空氣為25×5 L，即a′=a==0.016。

(2)若a＞0.016時，辛烷過量，則辛烷不能充分燃燒，尾氣中會增加CO。

(3)若a＜0.016時，O₂過量，即空氣過量，由于放電條件下空氣中的N₂被氧化成NO，進而生成NO₂，故NO₂氣體增多。反應方程式：N₂+O₂2NO，2NO+O₂2NO₂。

答案：(1)0.016  (2)CO  (3)NO₂  N₂+O₂2NO，2NO+O₂2NO₂