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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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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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20世纪末，科学家发现海底存在大量天然气水合物晶体。在天然气水合物晶体中，有甲烷、氧气、二氧化碳、硫化氢、稀有气体等，它们在水合物晶体里是装在几个水分子构成的笼内，因而又称为笼状化合物。
（1） 区分晶体和非晶体最可靠的科学方法是___________。
（2） 基态C原子中，核外电子占据的最高能层的符号是______，该能层最高能级电子的电子云轮廓形状为________。
（3）H2S分子中中心原子的杂化方式为_______。H2S中H-S-H 的键角比CH4中H-C-H的键角_______(填“大”“小”或“相等”)。
（4）CH4、CO2 与H2O形成的笼状结构如图所示，其相关参数见下表。CH4与H2O形成的水合物晶体俗称“可燃冰”。
物质
分子直径(nm)
分子与H2O 的结合能(kJ/mol)
CH4
0.436
16.40
CO2
0.512
29.91
①“可燃冰”中存在的作用力有_____________。
②为开采深海海底的“可燃冰”，有科学家提出用CO2 置换CH4的设想。已知上图中笼状结构的空腔直径为0.586nm,根据上述图表分析，该设想的依据是_____________。
（5）已知稀有气体化合物XeF2 的空间构型如图所示，据此判断中心原子Xe的杂化方式为_______(填序号)。
A.sp杂化 B.sp2杂化 C.sp3杂化 D.sp3d 杂化
（6）氧气的晶体结构与CO2 相似，晶体中若以一个分子为中心，其周围有_____个紧邻的分子，若紧邻的两个分子之间距离为a nm,列式表示氧气晶体的密度为______g/cm3。
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环境与可持续发展是现在国际的主题，利用海水是可持续发展的一个任务，对于海水的利用认识错误的是
A．海水中有大量人类需要的物质，人类可以大量开发海水中的物质，以满足资源短缺的问题
B．海水可以成为廉价的能源基地，但不能开发过度，要适度使用和开发
C．可以用太阳能电解海水以获取氢能源
D．人类在利用海水时要兼顾海洋生物和海洋生态平衡
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科学家最近又发现了一种新能源——“可燃冰”它的主要成分是甲烷与水分子的结晶水合物（CH4·nH20）。其形成：埋于海底地层深处的大量有机质在缺氧环境中，厌氧性细菌把有机质分解，最后形成石油和天然气（石油气），其中许多天然气被包进水分子中，在海底的低温与高压下形成了类似冰的透明晶体，这就是“可燃冰”。又知甲烷同CO2一样也是温室气体。这种可燃冰的晶体类型是 （ ）
A．离子晶体 B．分子晶体
C．原子晶体 D．金属晶体
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能源问题是人类生存和社会发展的重要问题，下列关于能源问题的说法正确的是（ ）
A. 氢气是具有热值高、无污染等优点的燃料
B. 采用新技术开采煤、石油和天然气，以满足经济发展的需要
C. 煤燃烧是化学能只转化为热能的过程
D. 风能是太阳能的一种转换形式，所以风能属于二次能源
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碳和碳的化合物在生产、生活中的应用非常广泛，此方面的科学研究为当今提倡的“低碳生活方式”提供依据．请按要求回答下列问题：
（1）甲烷燃烧放出大量的热，可作为能源用于人类的生产和生活．
已知：①2CH4 （g）+3O2 （g）=2CO （g）△H1=-1214kJ/mol②2CO （g）+O2 （g）=2CO2 （g）△H2=-566kJ/mol写出甲烷燃烧热的热化学方程式：______．
（2）甲烷燃料电池已得到广泛使用．若在酸性介质中，该电池工作时负极电极反应式为______．某同学利用此甲烷燃料电池设计了一种电解法制取Fe（OH）2的实验装置如右图所示．通电后，溶液中产生大量的白色沉淀，且较长时间不变色．
①b端所用电极材料为______．
②写出一种适合该装置的电解质溶液的名称：______
③写出该装置工作时的总反应：______ Fe（OH）2+H2↑
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2017年5月海底天然气水合物(俗称“可燃冰”)试采成功，这是我国能源开发的一次历史性突破。一定条件下，CH4和CO2都能与H2O形成如下图所示的笼状结构(表面的小球是水分子，内部的大球是CH4分子或CO2分子；“可燃冰”是CH4与H2O形成的水合物)，其相关参数见下表。
(1)CH4和CO2所含的三种元素电负性从大到小的顺序为_______；碳原子的最高能级的符号是_______，其电子云形状是_______。
(2)CO2分子中碳原子的杂化轨道类型为_______，分子的立体构型为_____。CO2与SO2相同条件下在水中的溶解度较大的是SO2，理由是________。
(3)为开采海底的“可燃冰”，有科学家提出用CO2置换CH4的设想。已知上图中笼状结构的空腔直径为0.586nm，根据上述图表，从物质结构及性质的角度分析，该设想的依据是_______。
(4)“可燃冰”中分子间存在的作用力是氢键和_________，上图中最小的环中连接的原子总数是_______。
(5)水在不同的温度和压力条件下可形成11种不同结构的晶体，密度从比水轻的0.92g/cm3到约为水的1.5 倍。冰是人们迄今已知的由一种简单分子堆积出结构花样最多的化合物。其中冰- Ⅶ的晶体结构为一个如图所示的立方晶胞，每个水分子与周围4个水分子以氢键结合。设O-H…O距离为apm，阿伏加德罗常数的值为NA，则该冰- Ⅶ晶体的密度为____ g/cm3(列出计算式即可)。
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2017年5月海底天然气水合物(俗称“可燃冰”)试采成功，这是我国能源开发的一次历史性突破。一定条件下，CH4和CO2都能与H2O形成如下图所示的笼状结构(表面的小球是水分子，内部的大球是CH4分子或CO2分子；“可燃冰”是CH4与H2O形成的水合物)，其相关参数见下表。
(1)CH4和CO2所含的三种元素电负性从大到小的顺序为_______；碳原子的最高能级的符号是_______，其电子云形状是_______。
(2)CO2分子中碳原子的杂化轨道类型为_______，分子的立体构型为_____。CO2与SO2相同条件下在水中的溶解度较大的是SO2，理由是________。
(3)为开采海底的“可燃冰”，有科学家提出用CO2置换CH4的设想。已知上图中笼状结构的空腔直径为0.586nm，根据上述图表，从物质结构及性质的角度分析，该设想的依据是_______。
(4)“可燃冰”中分子间存在的作用力是氢键和_________，上图中最小的环中连接的原子总数是_______。
(5)水在不同的温度和压力条件下可形成11种不同结构的晶体，密度从比水轻的0.92g/cm3到约为水的1.5 倍。冰是人们迄今已知的由一种简单分子堆积出结构花样最多的化合物。其中冰- Ⅶ的晶体结构为一个如图所示的立方晶胞，每个水分子与周围4个水分子以氢键结合。设O-H…O距离为apm，阿伏加德罗常数的值为NA，则该冰- Ⅶ晶体的密度为____ g/cm3(列出计算式即可)。
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