Question

【題目】甲烷——小分子，大作為

在圖1的四大圈層中，有下列6種物質(zhì)：①甲烷；②水；③二氧化碳；④一氧化碳；

⑤氫氣；⑥氧氣。構(gòu)成這些物質(zhì)的分子雖然簡單，但這些物質(zhì)有的是人類賴以生存的基本物質(zhì)，有的是物質(zhì)循環(huán)關(guān)鍵物質(zhì)，有的是人類社會生產(chǎn)活動必需的物質(zhì)。請回答：

(1)在這6種物質(zhì)中，元素種類共有____種，人類的生命活動不可缺少的物質(zhì)有(填化學式，下同)____，植物生長必需的物質(zhì)有____，元素種類完全相同的物質(zhì)是____。

(2)甲烷是最重要的基礎(chǔ)有機物之一，不僅可做燃料，還能發(fā)生如下反應：

①在隔絕空氣和1000℃條件下，甲烷分解產(chǎn)生炭黑和氫氣；

②在隔絕空氣和1500℃條件下，甲烷分解產(chǎn)生乙炔和氫氣；

③在1400℃條件下，適當比例的甲烷和氧氣反應生成氫氣和一氧化碳；

④在800℃和催化劑條件下，適當比例的甲烷和二氧化碳反應生成氫氣和一氧化碳。

試寫出上述②～④三個反應的化學方程式：

②_________________________；

③_________________________；

④_________________________；

(3)在反應①~④中，屬于置換反應的有_________________________。

在反應①和②中，反應物相同，而生成物不同，從微觀的角度看，是因為反應條件不同導致________。

③和④兩個反應的反應物不同，但生成物相同，從物質(zhì)組成的角度看，其原因是________。

在實際生產(chǎn)中，反應③需要按比例控制氧氣不能超量，從物質(zhì)性質(zhì)的角度看，原因是_________。

Answer 1

【答案】 3 H2O、O2 CO2、H2O、O2 CO、CO2 2CH4 C2H2+3H2 2CH4+O24H2 +2CO CH4+ CO2 2H2 +2CO ③ 原子的結(jié)合方式不同 反應物的組成元素相同，反應前后元素的種類不變 在1400℃時，超量的氧氣能與生成物(或氫氣、一氧化碳)反應

【解析】(1)甲烷、水、二氧化碳、一氧化碳、氫氣、氧氣6種物質(zhì)中，共有碳、氫、氧3種元素。H2O、O2是人類的生命活動不可缺少的物質(zhì)。植物生長必需的物質(zhì)有CO2、H2O、O2，元素種類完全相同的物質(zhì)是CO、CO2。(2)②根據(jù)提供的信息，反應的化學方程式為：2CH4 C2H2+3H2。③根據(jù)題給信息，反應的化學方程式為：2CH4+O24H2 +2CO ④根據(jù)題給信息，反應的化學方程式為：CH4+ CO2 2H2 +2CO。(3)由一種單質(zhì)與一種化合物反應生成另一種單質(zhì)與另一種化合物的反應是置換反應，所以反應③是置換反應。在反應①和②中，反應物相同，而生成物不同，從微觀的角度看，是因為反應條件不同導致原子的結(jié)合方式不同。③和④兩個反應的反應物不同，但生成物相同，從物質(zhì)組成的角度看，其原因是反應物的組成元素相同，反應前后元素的種類不變。在實際生產(chǎn)中，反應③需要按比例控制氧氣不能超量，從物質(zhì)性質(zhì)的角度看，原因是在1400℃時，超量的氧氣能與生成物(或氫氣、一氧化碳)反應。