Question

18．我国科学家创造性地构建了“单中心铁催化剂”，在甲烷高效转化研究中获得重大突破，如图为该转化的微观示意图，请回答：

（1）A中物质的化学式为CH₄，其中碳元素的化合价为-4．
（2）B中虚线框内仅含一个分子，该反应的化学方程式为2CH₄$\frac{\underline{\;单中心铁\;}}{\;}$C₂H₄+2H₂．

Answer 1

分析 根据催化剂的作用和质量守恒定律反应前后原子的种类及数目不变，分析微观示意图化学反应前后原子的种类及反应物、生成物的分子结构，写出化学式及反应的化学方程式，即可分析回答．

解答 解：（1）由上述分析可知，A中物质的化学式为：CH₄，由于氢显+1价，其中碳元素的化合价为-4．
（2）根据图示可以看出，该反应的反应物是CH₄，生成物一种H₂，B中虚线框内仅含一个分子，由质量后守恒定律反应前后原子的种类及数目不变可知，该分子是由两个碳原子和四个氢原子构成的，化学式是C₂H₄，反应的化学方程式为：2CH₄$\frac{\underline{\;单中心铁\;}}{\;}$C₂H₄+2H₂；
故答为：（1）CH₄，-4；（2）2CH₄C₂H₄+2H₂（反应条件只写“单中心铁”或“催化剂”均得分）

点评 此题是对化学反应微观示意图问题的考查，根据分子构成判断反应物与生成物的种类，写出反应的方程式，然后结合相关的知识分析解答即可．