我国科学家研制了一种新型催化剂，实现了甲烷向重要化工原料甲醇的高效转化。反应过程的微观示意图如图所示。

1. 我国科学家研制了一种新型催化剂，实现了甲烷向重要化工原料甲醇的高效转化。反应过程的微观示意图如图所示。

(1) 该反应涉及种单质。反应前后催化剂的化学性质。

(2) 该反应的化学方程式为。

(3) 反应物中的一种气体可供呼吸。利用下图中的电解水装置制取时，它会在管（填字母）中产生。

(4) 我国空间站天和核心舱的再生生保系统能实现（3）中气体的100%再生。在失重条件下制得该气体后，还需通过膜分离技术将其与H₂O分离，原因是。

(5) 主要成分为CH₄的燃料是（多选，填字母）。

a．煤 b．沼气 c．天然气 d．乙醇汽油

【考点】

电解水实验; 微粒观点及模型图的应用;

【答案】

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综合题普通

1. 我国科学家在无细胞条件下，以 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 为原料制得淀粉，代表着人工合成淀粉领域的重大颠覆性和原创性突破，其合成路线图简化如下、回答相关问题：

(1) 在“ $\text{[math]}$ ”转化过程中， $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 反应的化学计量数之比为。

(2) 合成路线图中，“ $\text{[math]}$ ”转化的微观图示如下，其中黑色球（●）表示碳原子，则白色球（◯）表示原子，物质B的分子式为。

(3) 合成路线图中的反应物和生成物，属于有机高分子化合物的是。

综合题困难

2. 中国科学家以CO₂和H₂为原料，经催化可转化为有机物，其微观反应原理如图1所示。

(1) 反应①中发生还原反应的物质是（填化学式），反应②的化学方程式为，反应前后催化剂I、II的化学性质。

(2) 图2是电解水装置，B管中产生的气体是。

综合题普通

3. 下图是实验室电解水实验的装置图。请回答下列问题。

(1) 与负极相连的电极产生的气体是。

(2) 通过电解水实验得出结论：水是由两种元素组成的。

综合题普通