第28届国际地质大会提供的资料显示，在海底蕴藏着大量的天然气水合物，俗称“可燃冰”。其蕴藏...

第28届国际地质大会提供的资料显示，在海底蕴藏着大量的天然气水合物，俗称“可燃冰”。其蕴藏量是地球上煤和石油的几百倍，因而是一种等待开发的巨大能源物质。有关可燃冰的下列预测中错误的是

A．高压、低温有助于可燃冰的形成　         B．可燃冰的主要成分是甲烷

C．可燃冰的微粒间可能存在着离子键         D．构成可燃冰的原子间存在着极性共价键

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第28届国际地质大会提供的资料显示，海底有大量的天然气水合物，可满足人类1000年的能源需要。天然气水合物是一种晶体，晶体中平均每46个水分子构建成8个笼，每个笼可容纳1个CH₄分子或1个游离H₂O分子。根据上述信息，完成第（1）.（2）题：

（1）下列关于天然气水合物中两种分子极性的描述正确的是（   ）。

A.两种都是极性分子

B.两种都是非极性分子

C.CH₄是极性分子，H₂O是非极性分子

D.H₂O是极性分子，CH₄是非极性分子

（2）若晶体中每8个笼只有6个容纳了CH₄分子，另外2个笼被游离的H₂O分子填充，则天然气水合物的平均组成可表示为（   ）。

A.CH₄·14H₂O   B.CH₄·8H₂O  C.CH₄·（23/3）H₂O  D.CH₄·6H₂O

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第28届国际地质大会提供的资料表明，海底有大量的天然气水合物，可满足人类1000年的能源需要。天然气水合物是一种晶体，晶体中平均每46个水分子构建成8个“笼”，每个“笼”可容纳1个CH₄分子或1个游离H₂O分子。若晶体中每8个“笼”只有6个容纳了CH₄分子，另外两个“笼”被游离H₂O分子填充，则天然气水合物的平均组成可表示为（  ）。

A．CH₄·14H₂O                           B．CH₄·8H₂O

C．CH₄·(23/3)H₂O                        D．CH₄·6H₂O

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在海洋底部存在大量的称为“可燃冰”的物质，其蕴藏量是地球上煤石油的百倍，因而是一种等待开发的巨大能源。初步查明可燃冰是甲烷、乙烷等可燃气体跟水的结合产物。有关可燃冰的下列推测中错误的是

A.高压、低温有助于可燃冰的形成

B.常温常压下，可燃冰是一种稳定物质

C.可燃冰的微粒间可能存在氢键

D.构成可燃冰的原子间存在极性共价键

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下列说法不正确的是

A.厨余垃圾中蕴藏着丰富的生物质能

B.可燃冰(天然气水合物)是一种可再生能源

C.煤的干馏、煤的液化都是化学变化

D.石油的裂解主要是为了获得短链的气态不饱和烃

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化学在能源开发与利用中起着十分重要的作用。

（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。2017年我国在南海北部进行的可燃冰采取试验获得成功，标志着我国成为第一个实现在海域可燃冰试开采中获得连续稳定燃气的国家。已知：25℃、101 kPa下，1 g甲烷完全燃烧生成CO2和液态水时放热55.6kJ。甲烷燃烧的热化学方程式为_____________。相同条件下，356 g可燃冰(分子式为CH4·9H2O，Mr= 178 )释放的甲烷气体完全燃烧生成CO2和液态水，放出的热量为_____kJ。

（2）二甲醚(CH3OCH3)是无色气体，可作为一种新型能源，具有清洁、高效的优良性能。由合成气(组成为H2、CO和少量的CO2)直接制备二甲醚，其中的主要过程包括以下四个反应：

甲醇合成反应：（i）CO(g)+ 2H2(g) CH3OH(g)  △H1=-90.1 kJ/ mol

（ii）CO2(g) + 3H2(g) CH3OH(g)+ H2O(g)  △H2=-49.0kJ/ mol

水煤气变换反应： (iii) CO(g)+ H2O(g) CO2(g) + H2(g)   △H3=-41.1kJ/mol

二甲醚合成反应：(iv) 2CH3OH(g) CH3OCH3(g) + H2O(g)　 △H4= -24.5kJ/ mol

①分析二甲醚合成反应(iv)对于CO转化率的影响____________________。

②由H2和CO直接制备二甲醚(另一产物为水蒸气)的热化学方程式为：______________。 根据化学反应原理，分析增加压强对直接制备二甲醚反应的影响__________________________。

（3）二甲醚直接燃料电池具有启动快、效率高等优点。若电解质为碱性，二甲醚直接燃料电池的负极反应为____ ，一个二甲醚分子经过电化学氧化，可以产生______个电子的电量。

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（14分）化学在能源开发与利用中起着十分重要的作用。

（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．被称之为“未来能源”。在25℃、101 kPa下，1g甲烷完全燃烧生成和液态水时放热55.6 kJ。甲烷燃烧的热化学方程式为 ______：相同条件下，356 g可燃冰（分子式为CH4·9H2O，Mr＝178）释放的甲烷气体完全燃烧生成CO2和液态水，放出的热量为_______kJ。

（2）二甲醚(CH3OCH3)是无色气体，可作为一种新型能源，具有清洁、高效的优良性能。由合成气(组成为H2、CO和少量的CO2)直接制各二甲醚，其中的主要过程包括以下四个反应：

甲醇合成反应：

（Ⅰ）CO（g）+2H2（g）═CH3OH（g）　　 △H1＝－90.1kJ•mol-1

（Ⅱ）CO2（g）+3H2（g）═CH3OH（g）+H2O（g）　 △H2＝－49.0kJ•mol-1

水煤气变换反应：（Ⅲ）CO（g）+H2O（g）═CO2（g）+H2 （g） △H3＝－41.1kJ•mol-1

二甲醚合成反应：（Ⅳ）2CH3OH（g）═CH3OCH3（g）+H2O（g）△H4＝－24.5kJ•mol-1

①分析二甲醚合成反应(iv)对于CO转化率的影响___________________________________。

②由H2和CO直接制备二甲醚（另一产物为水蒸气）的热化学方程式为：__________________。根据化学反应原理，分析增加压强对直接制备二甲醚反应的影响_________________________________。

（3）二甲醚直接燃料电池具有启动快、效率高等优点。若电解质为碱性，二甲醚直接燃料电池的负极反应为______________________，一个二甲醚分子经过电化学氧化，可以产生________电子的电量。

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海底蕴藏着大量的“可燃冰”。用甲烷制水煤气（CO、H₂），再合成甲醇来代替日益供应紧张的燃油。

已知：① CH₄(g)＋H₂O (g)＝CO (g)＋3H₂ (g)     △H₁＝+206.2kJ·mol^-1

② CH₄(g)＋O₂(g)＝CO(g)＋2H₂(g)     △H₂=－35.4 kJ·mol^-1

③ CH_­­4 (g)＋2H₂O (g)＝CO­₂ (g)＋4H₂ (g)   △H₃＝+165.0 kJ·mol^-1

（1）CH₄(g)与CO₂ (g)反应生成CO(g)和H₂(g)的热化学方程式为________。

（2）从原料、能源利用的角度，分析反应②作为合成甲醇更适宜方法的原因是________。

（3）水煤气中的H₂可用于生产NH₃，在进入合成塔前常用[Cu(NH₃)₂]Ac溶液来吸收其中的CO，防止合成塔中的催化剂中毒，其反应是： [Cu(NH₃)₂]Ac + CO + NH₃  [Cu(NH₃)₃]Ac·CO    △H＜0

[Cu(NH₃)₂]Ac溶液吸收CO的适宜生产条件应是________。

（4）将CH₄设计成燃料电池，其利用率更高，装置示意如下图（A、B为多孔性石墨棒）。持续通入甲烷，在标准状况下，消耗甲烷体积VL。0＜V≤44.8 L时，电池总反应方程式为________。

② 44.8 L＜V≤89.6 L时，负极电极反应为________。

③ V=67.2 L时，溶液中离子浓度大小关系为________。

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海底蕴藏着大量的“可燃冰”。用甲烷制水煤气（CO、H2），再合成甲醇来代替日益供应紧张的燃油。

已知：

① CH4(g)＋H2O (g)＝CO (g)＋3H2(g)　　　 △H1＝+206.2kJ·mol-1

② CH4(g)＋O2(g)＝CO(g)＋2H2(g)　　　　　 △H2=－35.4 kJ·mol-1

③ CH4 (g)＋2H2O (g)＝CO2 (g)＋4H2(g)　　 △H3＝+165.0 kJ·mol-1

（1）CH4(g)与CO2 (g)反应生成CO(g)和H2(g)的热化学方程式为　　　　　　　　 。

（2）从原料、能源利用的角度，分析反应②作为合成甲醇更适宜方法的原因是 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

（3）水煤气中的H2可用于生产NH3，在进入合成塔前常用[Cu(NH3)2]Ac溶液来吸收其中的CO，防止合成塔中的催化剂中毒，其反应是：

[Cu(NH3)2]Ac + CO + NH3 [Cu(NH3)3]Ac·CO　　 △H＜0

[Cu(NH3)2]Ac溶液吸收CO的适宜生产条件应是　　　　　　　　　 。

（4）将CH4设计成燃料电池，其利用率更高，装置示意如下图（A、B为多孔性石墨棒）。持续通入甲烷，在标准状况下，消耗甲烷体积VL。

① 0＜V≤44.8 L时，电池总反应方程式为　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

② 44.8 L＜V≤89.6 L时，负极电极反应为　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　 。

③ V=67.2 L时，溶液中离子浓度大小关系为　 　　　　　　　　　　　　　　　　　 　 。

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