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→

CH₄

+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

B

．A．烷烴          B．烯烴         C．炔烴         D．芳香烴
（3）二氧化碳“組合轉化”的某烷烴碳架結構如圖所示：，此烷烴的一溴代物有

6

種；若此烴為炔烴加氫制得，則此炔烴的結構簡式為

，若此烷烴為單烯烴加氫制得，則此烯烴的結構有

6

種（考慮順反異構）．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)質量守恒定律的微觀解釋：化學反應前后原子的種類和數(shù)目不變．可知在化學反應方程式中，反應物和生成物中所含的原子的種類和數(shù)目相同．由此可推斷化學反應方程式中反應物或生成物的化學式；
（2）化學變化中，變化前后原子種類、個數(shù)不變；根據(jù)CO₂和H₂混合氣體發(fā)生反應的分子數(shù)比1：3及生成水的組成與分子構成，結合選項所傳遞的關于化工原料由C、H元素組成的信息，推斷生成的化工原料的分子中C、H原子的個數(shù)比；
（3）分子中有6中氫原子，故一溴代物有 6種，若此烴為炔烴加氫制得，則相鄰的碳原子上均至少有2個氫原子，只有左邊的碳碳鍵符合，若此烷烴為單烯烴加氫制得則相鄰的碳原子上均至少有1氫原子．

解答：解：（1）根據(jù)質量守恒定律的微觀解釋可以知道：反應前后的原子數(shù)目和種類應該相等，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X中含有4個H和1個C，
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；而在CH₄中C、H原子個數(shù)比為1：4，在C₂H₂中C、H原子個數(shù)比為1：1，在C₂H₄中C、H原子個數(shù)比為1：2，在C₂H₆中C、H原子個數(shù)比為1：3；
故答案為：B；
（3）分子中有6中氫原子，故一溴代物有 6種，若此烴為炔烴加氫制得，則相鄰的碳原子上均至少有2個氫原子，只有左邊的碳碳鍵符合，則此炔烴的結構簡式為，若此烷烴為單烯烴加氫制得則相鄰的碳原子上均至少有1氫原子．任何一個碳碳鍵均可以，故此烯烴的結構有6種．
故答案為：6；  ；6．

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，烯烴炔烴轉化為烷烴注意結構上氫原子的變化．