Для решения задачи по превращению предлагаю разобрать данный процесс подробно и последовательно:
Преобразование \( \text{CH}_4 \) при температуре 1500°C:
- Метан (\( \text{CH}_4 \)) под воздействием высокой температуры диссоциирует до образования \(\text{С}\) (углерод в виде сажи) и водорода \( \text{H}_2 \).
- Уравнение реакции:
\[ \text{CH}_4 \xrightarrow{1500°C} \text{C} + 2\text{H}_2 \]
Реакция углерода с \( \text{X}_1 \):
- Если предположить, что \( \text{X}_1 \) — это \( \text{H}_2 \), то происходит реакция присоединения водорода к углероду:
- \( \text{C} + \text{H}_2 \rightarrow \text{CH}_2 \).
- Однако, для этого нет явных условий в задаче, поэтому продолжим с углеродом как продуктом окрашенности.
Присоединение \( \text{X}_2 \) для получения \( \text{C}_2\text{H}_6 \):
- Покажем, что \( \text{X}_2 \) может быть \(\text{H}_2\), в данном случае будет происходить реакция рекомбинации свободных радикалов или прямое соединение водорода:
- \( \text{C} + \text{H}_2 \rightarrow \text{CH}_4 \), повторение цикла.
- Вероятнее всего, здесь лучше предположить, что углероды соединяются, и затем присоединяется водород:
- \( 2\text{CH}_4 \rightarrow \text{C}_2\text{H}_6 + \text{H}_2 \).
Преобразование \( \text{C}_2\text{H}_6 \) с \( \text{X}_3 \) в н-бутан:
- Здесь, вероятно, \( \text{X}_3 \) — это катализатор или другое соединение, способствующее изомеризации или перерасчет атомов, для получения н-бутана.
- Простейшая реакция приводит к присоединению:
\[ 2\text{C}_2\text{H}_6 \rightarrow \text{C}_4\text{H}_{10} \]
Таким образом, дана цепочка включает высокий температурный разложение и присоединение, ведущие к образованию н-бутана из метана через этан.