Укажите формулу вещества x в цепочке превращений СH4->C2H2->x a)C6h6 Б) С5h14 в)c6h5-ch3 г)c6h12

б) C5H14

Для нахождения формулы вещества x в цепочке превращений CH4 -> C2H2 -> x необходимо рассмотреть каждое превращение отдельно.

1. CH4 $метан$ превращается в C2H2 $ацетилен$: CH4 -> C2H2

2. Найдем соотношение количества углеродов и водородов в каждом веществе:

   • В метане $CH4$ 1 углерод и 4 водорода.
   • В ацетилене $C2H2$ 2 углерода и 2 водорода.

Таким образом, происходит потеря водорода при превращении CH4 в C2H2.

1. Теперь найдем формулу вещества x:
   • Варианты: а) C6H6 б) C5H14 в) C6H5-CH3 г) C6H12
   • Посмотрим на соотношение количества углеродов и водородов в каждом варианте: а) C6H6 $бензол$ - 6 углеродов и 6 водорода б) C5H14 $пентан$ - 5 углеродов и 14 водородов в) C6H5-CH3 $толуол$ - 7 углеродов и 8 водородов г) C6H12 $циклогексан$ - 6 углеродов и 12 водородов

С учетом того, что при превращении CH4 в C2H2 происходит потеря водорода, наиболее подходящей формулой для вещества x будет вариант а) C6H6 $бензол$, так как в нем сохраняется соотношение количества углеродов и водородов.

Давайте рассмотрим данную цепочку превращений пошагово:

1. Метан $CH4$ → Ацетилен $C2H2$:

   • Первый шаг заключается в превращении метана $CH4$ в ацетилен $C2H2$. Это превращение может быть достигнуто путем высокотемпературного пиролиза метана. При температуре около 1500°C метан подвергается дегидрированию: $2CH4\to C2H2+3H2$

2. Ацетилен $C2H2$ → X:

   • Следующий шаг — превращение ацетилена в вещество X. Для этого нужно рассмотреть возможные реакции ацетилена. Одним из наиболее известных и значимых превращений ацетилена является его тримеризация в бензол $C6H6$ при наличии катализатора, такого как активированный уголь: $3C2H2\to C6H6$
   • Таким образом, вещество X в данной цепочке превращений является бензолом $C6H6$.

Теперь давайте рассмотрим предложенные варианты:

а) C6H6 $бензол$ — Это правильный ответ. Как показано выше, ацетилен тримеризуется в бензол.

б) C5H14 — Неправильный ответ. Эта формула соответствует пентану, который не может быть получен из ацетилена прямыми путями.

в) C6H5-CH3 $толуол$ — Неправильный ответ. Толуол можно получить из бензола путем алкилирования, но это не соответствует прямому превращению ацетилена в бензол.

г) C6H12 $циклогексан$ — Неправильный ответ. Циклогексан может быть получен из бензола путем гидрирования, но это не соответствует прямому превращению ацетилена в бензол.

Таким образом, правильный ответ — а) C6H6.