Question

18．我國科學家創造性地構建了“單中心鐵催化劑”，在甲烷高效轉化研究中獲得重大突破，如圖為該轉化的微觀示意圖，請回答：

（1）A中物質的化學式為CH₄，其中碳元素的化合價為-4．
（2）B中虛線框內僅含一個分子，該反應的化學方程式為2CH₄$\frac{\underline{\;單中心鐵\;}}{\;}$C₂H₄+2H₂．

Answer 1

分析 根據催化劑的作用和質量守恒定律反應前后原子的種類及數目不變，分析微觀示意圖化學反應前后原子的種類及反應物、生成物的分子結構，寫出化學式及反應的化學方程式，即可分析回答．

解答 解：（1）由上述分析可知，A中物質的化學式為：CH₄，由于氫顯+1價，其中碳元素的化合價為-4．
（2）根據圖示可以看出，該反應的反應物是CH₄，生成物一種H₂，B中虛線框內僅含一個分子，由質量后守恒定律反應前后原子的種類及數目不變可知，該分子是由兩個碳原子和四個氫原子構成的，化學式是C₂H₄，反應的化學方程式為：2CH₄$\frac{\underline{\;單中心鐵\;}}{\;}$C₂H₄+2H₂；
故答為：（1）CH₄，-4；（2）2CH₄C₂H₄+2H₂（反應條件只寫“單中心鐵”或“催化劑”均得分）

點評 此題是對化學反應微觀示意圖問題的考查，根據分子構成判斷反應物與生成物的種類，寫出反應的方程式，然后結合相關的知識分析解答即可．