Question

在宏观、微观和符号之间建立联系是化学学科的特点。

（1）氢、碳和氧的原子结构示意图如图所示，回答下列问题。

①x的值是________。

②碳属于________(填“金属”或“非金属”)元素。

③氢元素和碳元素组成的一种物质乙烯(C₂H₄)是重要的基本化工原料。由乙烯的化学式C₂H₄获得的信息有________。

（2）近年来，我国科研人员在“甲烷二氧化碳重整和Ni基催化剂”的研究方面取得突破。如图是甲烷与二氧化碳反应的微观示意图。

①在框内补充C的微观模型图______。

②该反应利用两种温室气体，兼具环保和经济价值；反应难点之一是破坏甲烷分子、二氧化碳分子的稳定结构，分为_______ (填微粒名称)并重新组合。

③写出该反应的化学方程式____________。

Answer

6 非金属 乙烯是化合物；乙烯由碳元素和氢元素组成的；乙烯分子由碳原子和氧原子构成；乙烯的相对分子质量是28 氢原子、碳原子、氧原子

【解析】

（1）①在原子中，核电荷数=核外电子数。氧原子的核电荷数为8，则核外电子数也为8，则8=2+x，解得x=6。故答案为：6；

②碳元素不包括“钅”，属于非金属元素。故答案为：非金属；

③乙烯的化学式为C2H4，则可以分析出，该物质由碳、氢两种元素组成，且该物质是化合物。乙烯由乙烯分子构成，乙烯分子由碳原子、氢原子构成，并且还可以分析出乙烯的相对分子质量为：12×2+1×4=28。故答案为：乙烯是化合物；乙烯由碳元素和氢元素组成的；乙烯分子由碳原子和氧原子构成；乙烯的相对分子质量是28（答案合理即可）；

（2）①根据反应的示意图可知，A是1个甲烷分子，B是1个二氧化碳分子，D是2个一氧化碳分子。则根据质量守恒定律，反应前后原子的个数不变可知，则反应前有2个碳原子、4个氢原子、2个氧原子，反应后有2个碳原子、2个氧原子，则C物质为两个氢分子。故答案为：；

②化学变化的微观实质是分子破裂、原子重组。该过程是甲烷分子、二氧化碳分子破裂，破裂成碳原子、氢原子、氧原子，氢原子重新组合形成氢分子，碳原子和氧原子结合生成一氧化碳分子。故答案为：氢原子、碳原子、氧原子；

③根据②的分析可知，该反应是甲烷和二氧化碳在催化剂的催化作用下反应生成氢气和一氧化碳。故答案为：。