(1)蘊藏在海底的“可燃冰”是在高壓下形成的外觀像冰的甲烷水合物固體,我國南海海底有極其豐富的“可燃冰”資源。將“可燃冰”從海底取出時易融化,釋放出的甲烷氣體將泄漏于大氣中而產(chǎn)生嚴重的環(huán)境問題,這是目前開采“可燃冰”遇到的技術難題,請據(jù)此回答:

①甲烷氣體泄漏于大氣中會造成怎樣的環(huán)境問題?答:                ??    。

②請你運用所學的物質結構知識解釋“可燃冰”為何易融化放出氣體?

答:                                                                ??  。

(2)設計出燃料電池使液化石油氣氧化直接產(chǎn)生電流是新世紀最富有挑戰(zhàn)性的課題之一。最近有人設計了一種燃料電池,一個電極通入空氣,另一個電極通入液化石油氣(以C4H10表示),電池的電解質是摻雜了Y2O3的ZrO2晶體,它在高溫下能傳導O2-

①已知該電池的負極反應為:C4H10+13O2--26e-     4CO2+5H2O,則該電池的正極反應式為                         ??     ,電池工作時,固體電解里的O2-    極移動。

②液化石油氣燃料電池最大的障礙是氧化還原不完全而產(chǎn)生的   ??         (填寫物質的名稱)堵塞電極的通氣管道。

(3)能源的緊缺在很大程度上制約了我國的經(jīng)濟發(fā)展,請你提出解決能源緊缺問題的兩點建議:①                                                 ??         ,

        ??                                                  。

(1)①溫室效應(1分)

 ②“可燃冰”是分子晶體,分子間存在較弱的分子間作用力,故“可燃冰”的熔沸點較低 (1分)

(2)①O2+4e-====2O2- (2分)  負(1分)  ②固體碳(1分)

(3)①尋找新能源(1分)  ②提高燃料的利用率(1分)


解析:

(1)物質熔沸點高低的判斷、易揮發(fā)、易液化等問題都與構成物質的微粒間相互作用的強弱有關。

(2)根據(jù)燃燒方程式推得總反應式為  C4H10+ 13/2 O2 → 4 CO2+ 5 H2O

減去負極反應式                C4H10+13O2--26e-     4CO2+5H2O

  13/2 O2-(13O2--26e-)= 0  整理得: O2+4e-=O2-

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源: 題型:閱讀理解

(2008?南京一模)化學在能源開發(fā)與利用中起著十分關鍵的作用.
(1)蘊藏在海底的“可燃冰”是高壓下形成的外觀像冰的甲烷水合物固體.甲烷氣體燃燒的熱化學方程式為:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-890.3kJ/mol.
356g“可燃冰”(分子式為CH4?9H2O)釋放的甲烷氣體完全燃燒生成液態(tài)水.放出的熱量為
1780.6kJ
1780.6kJ

(2)某種燃料電池,一個電極通入空氣,另一電極通入液化石油氣(以C4H10表示),電池的電解質是摻入了Y2O3的ZrO2晶體,它在高溫下傳導O2-
已知該電池負極的電極反應為:C4H10+2O2--4e-=CO2+H2O,則該電池正極的電極反應式為
O2+4e-=2O2-
O2+4e-=2O2-
,電池工作時,固體電解質里的O2-
極移動.
(3)已知一氧化碳與水蒸氣的反應為:CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)
①T℃時,在一定體積的容器中,通入一定量的CO(g)和H2O(g),發(fā)生反應并保持溫度不變,各物質濃度隨時間變化如下表:T℃時物質的濃度(mol/L)變化
時間/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時的數(shù)據(jù)是保持溫度和體積不變時,改變某一條件后測得的.第4~5min之間,改變的條件是
增加H2濃度
增加H2濃度
,第5~6min之間,改變的條件是
增加H2O(g)濃度
增加H2O(g)濃度
.T℃時該化學反應的平衡常數(shù)是
0.5
0.5

②已知420℃時,該化學反應的平衡常數(shù)為9.如果反應開始時,CO和H2O(g)的濃度都是0.01mol/L,則CO在此條件下的轉化率為
75%
75%

③397℃時該反應的平衡常數(shù)為12,請判斷該反應的△H
0(填“>”、“=”、“<”).

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科目:高中化學 來源: 題型:

(1)蘊藏在海底的“可燃冰”是高壓下形成的外觀像冰的甲烷水合物固體,①將“可燃冰”從海底取出,“可燃冰”融化即可放出甲烷氣體.試解釋其原因:
①“可燃冰”固體是高壓下甲烷與水形成的,從海底取出后,壓強減小,而
該固體本身分子間的作用力較弱,所以會放出甲烷氣體
①“可燃冰”固體是高壓下甲烷與水形成的,從海底取出后,壓強減小,而
該固體本身分子間的作用力較弱,所以會放出甲烷氣體

②取356g分子式為CH4?9H2O的“可燃冰”,將其釋放的甲烷完全燃燒生成液態(tài)水,可放出1 780.6kJ的熱量,則甲烷的燃燒熱為
890.3kJ/mol
890.3kJ/mol

(2)最近科學家制造了一種燃料電池,一個電極通入空氣,另一電極通入液化石油氣(以C4H10表示).電池的電解質是摻雜了Y2O3的ZrO2晶體,它在高溫下能傳導O2-
①已知該電池的負極反應為C4H10+13O2--26e-═4CO2+5H2O,則該電池的正極反應為
O2+4e-═2O2-
O2+4e-═2O2-
,電池工作時,電池中O2-
極移動.
②液化石油氣燃料電池最大的障礙是氧化反應不完全而產(chǎn)生的
固體炭
固體炭
(填寫物質的名稱)堵塞電極的氣體通道.

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科目:高中化學 來源: 題型:

化學在能源開發(fā)與利用中起著十分重要的作用.
(1)蘊藏在海底的“可燃冰”是高壓下形成的外觀酷似冰的甲烷水合物.我國南海海底有豐富的“可燃冰”資源.取365g分子式為CH4?9H2O的“可燃冰”,將其釋放的甲烷完全燃燒生成CO2和H2O(l),可放出1780.6kJ的熱量,則甲烷燃燒的熱化學方程式為
CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-890.3 kJ?mol-1
CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-890.3 kJ?mol-1

(2)甲醇是重要的基礎化工原料,又是一種新型的燃料,制取甲醇的傳統(tǒng)方法是采用CuO-ZnO/γ-Al2O3為催化劑,合成反應為:CO+2H2
催化劑
.
加熱加壓
CH3OH.生產(chǎn)中一些工藝參數(shù)如圖所示.該反應為
放熱
放熱
(填“吸熱”或“放熱”)反應.說明你作出判斷的依據(jù)
由圖知,不論在何種壓強下,都是溫度越高,CO的轉化率越小
由圖知,不論在何種壓強下,都是溫度越高,CO的轉化率越小

最近有人制造了一種燃料電池,一個電極通入空氣,另一個電極加入甲醇,電池的電解質是摻雜了Y2O3的ZrO2晶體,它在高溫下能傳導O2-離子.該電池的正極反應式為
O2+4e-=2O2-
O2+4e-=2O2-
.電池工作時,固體電解質里的O2-
極推動.

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科目:高中化學 來源: 題型:閱讀理解

化學在能源開發(fā)與利用中起著十分關鍵的作用。

 (1)蘊藏在海底的“可燃冰”是高壓下形成的外觀像冰的甲烷水合物固體。甲烷氣體燃燒的熱化學方程式為:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=-890.3 kJ/mol。

356g“可燃冰”(分子式為CH4·9H2O)釋放的甲烷氣體完全燃燒生成液態(tài)水.放出的熱量為  _______  。

(2)某種燃料電池,一個電極通入空氣,另一電極通入液化石油氣(以C4H10表示),電池的電解質是摻入了Y2O3的ZrO2晶體,它在高溫下傳導O2。

已知該電池負極的電極反應為:C4H10+2O2-4e=CO2+H2O,則該電池正極的電極反應式為    _______    ,電池工作時,固體電解質里的O2    _______    極移動。

(3)已知一氧化碳與水蒸氣的反應為:CO(g)+H2O(g)    CO2(g)+H2(g)

       ①T℃時,在一定體積的容器中,通入一定量的CO(g)和H2O(g),發(fā)生反應并保持溫度不變,各物質濃度隨時間變化如下表:    T℃時物質的濃度(mol/L)變化

時間 / 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時的數(shù)據(jù)是保持溫度和體積不變時,改變某一條件后測得的。第4~5min之間,改變的條件是    _______    ,第5~6min之間,改變的條件是    _______    。T℃時該化 學反應的平衡常數(shù)是    _______    。

②已知420℃時,該化學反應的平衡常數(shù)為9。如果反應開始時,CO和H2O(g)的濃度都是0.01 mol/L,則CO在此條件下的轉化率為    _______    。

③397℃時該反應的平衡常數(shù)為12,請判斷該反應的△H    _______    0(填“>”、“=”、“<”).

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