Question

【题目】我国科学家研制出在可见光下将水和二氧化碳转化为甲烷的复合光催化剂，其催化反应的微观示意图如下。下列说法正确的是：

A.反应前后催化剂的性质不变

B.反应前后分子数目改变

C.反应前后各元素的化合价均不变

D.该反应中含氢元素的化合物有2种

Answer 1

【答案】D

【解析】

由图示可知，该反应的反应物是二氧化碳和水，生成物是甲烷和氧气，反应的化学方程式为：CO2+2H2OCH4+2O2。

A、反应前后催化剂的化学性质不变，物理性质可能改变，故选项错误；

B、由方程式可知，该反应的反应前后分子数目不变，故选项错误；

C、反应前碳元素存在于二氧化碳中，二氧化碳中氧元素化合价是-2价，根据化合物中元素化合价代数和为零，设碳元素化合价是，得：+(-2) ×2=0，得=+4，故碳元素化合价是+4。反应后碳元素存在于甲烷中，甲烷中氢元素化合价是+1价，根据化合物中元素化合价代数和为零，设碳元素化合价是，得：+(1) ×4=0，得=-4，故碳元素化合价是-4。可知碳元素的化合价由+4价变为-4价，反应前后碳元素的化合价发生了变化，故选项错误；

D、该反应中，水和甲烷中含有氢元素，故选项正确。故选D。