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甲烷和水反应：CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)，甲烷系统名为“碳烷”，但只在介绍系统命名法时会出现，一般用习惯名“甲烷”，在自然界的分布很广，甲烷是最简单的有机物。
甲烷和水反应的化学方程式
甲烷和水反应：CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)。甲烷是具有正四面体结构的非极性分子，是最简单的有机物。甲烷作为常规天然气、页岩气、可燃冰等的主要组成成分，是非常重要的碳基资源。它是一种最主要的非CO2温室气体，在大气的平流层，甲烷会被分解为水蒸气（云），从而导致臭氧层被破坏。
在正常气压下，甲烷的爆炸下限（LEL）为5-6%,爆炸上限（UEL）为15-16%；甲烷在空气中的浓度达到9.5%时，就会发生最强烈的爆炸。其中，氧浓度降低时爆炸下限变化不大，而爆炸上限明显降低；当氧浓度低于12%时，混合气体就失去爆炸性。
甲烷的性质
（1）既不与高锰酸钾等强氧化剂反应，也不与强酸、强碱反应。
（2）甲烷可与氯气发生取代反应
CH3Cl+Cl2 CH2Cl2+HCl
CH2Cl2+Cl2 CHCl3+HCl
CHCl3+Cl2 CCl4+HCl
（3）可火焰燃烧和催化燃烧
CH4+2O2 CO2+2H2O
催化剂一般贵金属催化剂中使用Pd基催化剂、Pt基催化剂、Au基催化剂或Pd-Pt、Pd-Rh、Pd-Au和Pd-Pt-Rh等多组分贵金属催化剂。
非贵金属催化剂有金属氧化物催化剂、钙钛矿催化剂、尖晶石催化剂和六铝酸盐催化剂等。
甲烷的用途
燃料：甲烷是最简单的有机物，具有高能量密度，因此常用作燃料。在工业、家庭和交通运输领域都有广泛的应用。例如，在工业方面，甲烷被用作燃料，用于加工化学品、生产电力和发电，其燃烧产生的热量非常高，同时排放的二氧化碳和其他有害气体相对较少，因此被认为是一种比较清洁的燃料。在家庭方面，甲烷常用作煤气灶的燃料，是一种安全、干净、高效的能源。在交通运输方面，甲烷可以作为交通运输燃料，被广泛应用于公交车、出租车和私人汽车。
化工原料：甲烷还可以作为化工原料用于生产乙炔、合成氨、四氯化碳等。这些化学品在工业生产中有广泛的应用，如乙炔用于合成橡胶，四氯化碳用作溶剂等。
此外，甲烷还是非常重要的碳基资源，其分子结构为正四面体形的非极性分子，密度小于空气，不溶于水，微溶于乙醇和乙醚。在化学性质方面，甲烷通常很稳定，不易发生化学反应，但在特定条件下可以与强酸、强碱和高锰酸钾等强氧化剂发生反应。