摘要:22.①“可燃冰 固体是高压下甲烷与水形成的固体.从海底取出后压强减小.各分子之间的作用力减弱.所以“可燃冰 取出后融化并放出气体.②890.3kJ/mol CH4(g)+2O2(g)→CO2(g)+2H2O(1)△H=-890.3kJ/mol (2)①O2+4e-=2O2- 负②固体碳 (3)寻找新能源.提高燃料的燃烧效率等

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“可燃冰”外观为无色透明冰状晶体,是由蕴藏在海底的甲烷在高压下形成的固体。在常温常压下,甲烷水合物即分解为甲烷和水。1 m3的“可燃冰”可释放164 m3的甲烷,所以“可燃冰”可看作高度压缩的天然气。

最有可能形成甲烷水合物的区域是(1)高纬度的冻土层。如美国的阿拉斯加、俄罗斯的西伯利亚都已有发现,而且俄国已开采近20年。(2)海底大陆架斜坡。如美国和日本的近海海域,加勒比海沿岸及我国南海和东海海底均有储藏,估计我国黄海海域和青藏高原的冻土带也有储藏。估计全世界甲烷水合物的储量达1.87×1017 m3(按甲烷计),是目前煤、石油和天然气储量的两倍,其中,海底的甲烷水合物储量占99%。天然气是洁净能源,燃烧后不产生二氧化硫、氢氧化物和颗粒物等污染物。甲烷水合物是继化石燃料之后的潜在能源。

(1)设想一下,把“可燃冰”从海底取出,拿到地面上,它会发生什么变化?__________________________________________

(2)已知每立方米的固体“可燃冰”可释放164 m3的甲烷气体,试计算这种固体中水与甲烷的物质的量之比。(设该固体的密度为1 g/cm3,且气体体积已换算为标准状况)__________________________________________

(3)试设想安全合理的开发“可燃冰”的可行性方法。__________________________________________

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化学在能源开发与利用中起着十分关键的作用。

 (1)蕴藏在海底的“可燃冰”是高压下形成的外观像冰的甲烷水合物固体。甲烷气体燃烧的热化学方程式为:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=-890.3 kJ/mol。

356g“可燃冰”(分子式为CH4·9H2O)释放的甲烷气体完全燃烧生成液态水.放出的热量为  _______ 

(2)某种燃料电池,一个电极通入空气,另一电极通入液化石油气(以C4H10表示),电池的电解质是掺入了Y2O3的ZrO2晶体,它在高温下传导O2

已知该电池负极的电极反应为:C4H10+2O2-4e=CO2+H2O,则该电池正极的电极反应式为    _______    ,电池工作时,固体电解质里的O2    _______    极移动。

(3)已知一氧化碳与水蒸气的反应为:CO(g)+H2O(g)    CO2(g)+H2(g)

       ①T℃时,在一定体积的容器中,通入一定量的CO(g)和H2O(g),发生反应并保持温度不变,各物质浓度随时间变化如下表:    T℃时物质的浓度(mol/L)变化

时间 / min

CO

H2O(g)

CO2

H2

0

0.200

0.300

0

0

2

0.138

0.238

0.062

0.062

3

0.100

0.200

0.100

0.100

4

0.100

0.200

0.100

0.100

5

0.116

0.216

0.084

C1

6

0.096

0.266

0.104

C2

        第5、6min时的数据是保持温度和体积不变时,改变某一条件后测得的。第4~5min之间,改变的条件是    _______    ,第5~6min之间,改变的条件是    _______    。T℃时该化 学反应的平衡常数是    _______   

②已知420℃时,该化学反应的平衡常数为9。如果反应开始时,CO和H2O(g)的浓度都是0.01 mol/L,则CO在此条件下的转化率为    _______   

③397℃时该反应的平衡常数为12,请判断该反应的△H    _______    0(填“>”、“=”、“<”).

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