Question

科學(xué)家致力于二氧化碳的“組合轉(zhuǎn)化”技術(shù)的研究，把過(guò)多二氧化碳轉(zhuǎn)化為有益于人類的物質(zhì)．
（1）如果將CO₂和H₂以1：4的比例混合，通入反應(yīng)器，在適當(dāng)?shù)臈l件下反應(yīng)，可獲得一種重要的能源．請(qǐng)完成以下化學(xué)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(yīng)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(zhuǎn)化”的某烷烴碳架結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為

，若此烷烴為單烯烴加氫制得，則此烯烴的結(jié)構(gòu)有

6

種（考慮順?lè)串悩?gòu)）．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)質(zhì)量守恒定律的微觀解釋：化學(xué)反應(yīng)前后原子的種類和數(shù)目不變．可知在化學(xué)反應(yīng)方程式中，反應(yīng)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(xué)反應(yīng)方程式中反應(yīng)物或生成物的化學(xué)式；
（2）化學(xué)變化中，變化前后原子種類、個(gè)數(shù)不變；根據(jù)CO₂和H₂混合氣體發(fā)生反應(yīng)的分子數(shù)比1：3及生成水的組成與分子構(gòu)成，結(jié)合選項(xiàng)所傳遞的關(guān)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(gè)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(gè)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(zhì)量守恒定律的微觀解釋可以知道：反應(yīng)前后的原子數(shù)目和種類應(yīng)該相等，分析題給的化學(xué)反應(yīng)方程式可以知道，反應(yīng)前出現(xiàn)了2個(gè)O，1個(gè)C，8個(gè)H，反應(yīng)后出現(xiàn)了2個(gè)O，4個(gè)H，所以在X中含有4個(gè)H和1個(gè)C，
故答案為：CH₄；  
（2）由反應(yīng)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(yīng)，可判斷混合氣體中C、H原子個(gè)數(shù)比為1：6；又由于反應(yīng)后生成水，即有H原子與O原子化合成水分子；而在四個(gè)選項(xiàng)中的物質(zhì)中都不含O元素，可判斷1個(gè)CO₂分子中的2個(gè)O原子應(yīng)與4個(gè)H原子結(jié)合成2個(gè)水分子，即混合氣體中的1個(gè)C原子應(yīng)與2個(gè)H原子化合成化工原料；
通過(guò)以上分析，可得出化工原料中C、H原子個(gè)數(shù)比應(yīng)為1：2；而在CH₄中C、H原子個(gè)數(shù)比為1：4，在C₂H₂中C、H原子個(gè)數(shù)比為1：1，在C₂H₄中C、H原子個(gè)數(shù)比為1：2，在C₂H₆中C、H原子個(gè)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(gè)氫原子，只有左邊的碳碳鍵符合，則此炔烴的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(gè)碳碳鍵均可以，故此烯烴的結(jié)構(gòu)有6種．
故答案為：6；  ；6．

點(diǎn)評(píng)：本題考查學(xué)生利用化學(xué)反應(yīng)方程式和質(zhì)量守恒定律來(lái)推斷物質(zhì)的化學(xué)式，守恒方法是解答本題的常用方法，學(xué)生應(yīng)熟悉元素守恒、原子守恒來(lái)解答此類習(xí)題，烯烴炔烴轉(zhuǎn)化為烷烴注意結(jié)構(gòu)上氫原子的變化．