Question

天然气水合物（Natural Gas Hydrate，简称Gas Hydrate）是由天然气与水在高压低温条件下形成的类冰状的结晶物质．据测算，中国南海天然气水合物的资源量为700亿吨油当量，约相当中国目前陆上石油、天然气资源量总数的二分之一．它因使用方便，燃烧值高，清洁无污染，被誉为21世纪具有商业开发前景的战略资源．试回答下列问题：
（1）下面关于可燃冰的叙述不正确的是

AC

A．纯净的可燃冰是纯净物               B．可燃冰是一种比较洁净的能源
C．可燃冰提供了水可能变成油的例证    D．可燃冰的主要可燃成份是甲烷
（2）已知4g甲烷完全燃烧生成CO₂气体和液态水时放出222.5kJ热量，则甲烷燃烧的热化学方程式是

CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-890KJ/mol

．
（3）甲烷燃料电池是使用气体燃料和氧气直接反应产生电能，一种很有前途的能源利用方式，它的优势在于

效率高、污染低

．KOH溶液为介质的甲烷燃料电池中，甲烷为

负极

极，空气极的电极反应式为：O₂+2H₂O+4e-=4OH^-，则甲烷极的电极反应式

CH₄+10OH^--8e^-=CO₃^2-+7H₂O．

．

Answer 1

分析：（1）A．可燃冰”又称“天然气水合物”，主要成分为甲烷；
B．甲烷燃烧产物是二氧化碳和水，所以不污染环境，是一种清洁能源；
C．可燃冰实际上是甲烷，根本不会变成油；
D．可燃冰”又称“天然气水合物”，主要成分为甲烷；
（2）根据热化学方程式的书写方法可知，化学计量数与反应热成正比，并注意标明物质的聚集状态来解答；
（3）电池的电池反应式为：CH₄+2O₂+2KOH=K₂CO₃+3H₂O，根据负极上发生反应的反应类型确定反应的物质及电极反应式；甲烷燃料电池的优点，二氧化碳排放量比一般方法低许多，水又是无害的产生物，是一种低污染性的能源．效率高、污染低．

解答：解：（1）A．可燃冰”又称“天然气水合物”，主要成分为甲烷，所以纯净的可燃冰是混合物，故A错误；
B．甲烷燃烧产物是二氧化碳和水，所以不污染环境，是一种清洁能源，故B正确；
C．可燃冰实际上是甲烷，根本不会变成油，故C错误；
D．可燃冰”又称“天然气水合物”，主要成分为甲烷，故D正确；
故选：AC；
（2）4gCH₄在氧气中燃烧生成CO₂和液态水，放出222.5kJ热量，16g即1molCH₄在氧气中燃烧生成CO₂和液态水，放出889kJ热量，则热化学方程式为：CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-890KJ/mol，
故答案为：CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-890KJ/mol．
（3）二氧化碳排放量比一般方法低许多，水又是无害的产生物，是一种低污染性的能源．效率高、污染低；电池的电池反应式为：CH₄+2O₂+2KOH=K₂CO₃+3H₂O，溶液由碱溶液变成盐溶液，燃料在负极上失电子发生氧化反应，甲烷燃烧能生成二氧化碳和水，二氧化碳和氢氧化钾反应生成碳酸钾：O₂+2H₂O+4e-=4OH^-，所以电极反应式为：CH₄+10OH^--8e^-═CO₃^2-+7H₂O；
故答案为：效率高、污染低；负极；CH₄+10OH^--8e^-=CO₃^2-+7H₂O．

点评：本题考查可燃冰的成分、性质、热化学方程式、电极反应式的书写等，注意结合电解质溶液判断电极上的生成物，原料相同，电解质溶液不同，电极反应式就不同．