“可燃冰”是深藏在海底的新能源，它是由蕴藏在海底的甲烷在高压下形成的固体，是外观像冰的甲烷水合物（CH4·nH2O）。我国南海海底有极其丰富的甲烷资源，其总量超过已知蕴

Question

“可燃冰”是深藏在海底的新能源，它是由蕴藏在海底的甲烷在高压下形成的固体，是外观像冰的甲烷水合物（CH ₄ ·nH ₂ O）。我国南海海底有极其丰富的甲烷资源，其总量超过已知蕴藏在我国陆地下天然气总量的一半。

(1)设想，若把它从海底取出，拿到地面上，它会发生什么变化？

(2)已知每立方米这种固体可释放出164 m ³ 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ρ=1 g·cm ^-3 ，且气体体积已换算为标准状况）。

(3)试设想安全合理地开发“可燃冰”的可行性方法。

Answer 1

解析：
(1)由于“可燃冰”(可表示为CH4·nH2O)是在海水的高压条件下形成的冰样固体，若将之从海底取出，拿到常温常压的地面上，它当然会分解成CH4与H2O，CH4会扩散到大气中，并可能引发一系列的环境问题（如“温室效应”）。 折合为m(CH4)=7321 mol×16 g·mol-1=1.17×105g1 m3可燃冰的质量为：m(可燃冰)=1 m3×106 cm3·m-3×1 g·cm-3=1×106 g其中水的质量为：m(H2O)=1×106 g-1.17×105g=8.83×105g故该可燃冰中：n(H2O)∶n(CH4)=4.91×104 mol∶7321 mol=6.7∶1答案：（1）其中的CH4会扩散到大气中  （2）6.7∶1  （3）①将空心钻管伸入到“可燃冰”层中，减压使甲烷涌出，并予以完全回收；②使用双心空心钻管（钻管内部一分为二），当钻管伸入“可燃冰”层后，将高温水蒸气从钻管的一侧压入“冰”层，从而使“可燃冰”汽化，并从钻管的另一侧收集导出的甲烷气体；③其他科学合理、安全的开采方法。