Question

已經(jīng)探明，我國南海跟世界上許多海域一樣，海底有極其豐富的甲烷資源。其總量超過已知蘊(yùn)藏在我國陸地下的天然氣總量的一半。據(jù)報導(dǎo)，這些蘊(yùn)藏在海底的甲烷是高壓下形成的固體，是外觀像冰的甲烷水合物。

1．試設(shè)想，若把它從海底取出，拿到地面上，它將有什么變化？為什么？它的晶體是分子晶體、離子晶體還是原子晶體？你作出判斷的根據(jù)是什么？（2分）

2．已知每1立方米這種晶體能釋放出164立方米的甲烷氣體，試估算晶體中水與甲烷的分子比（不足的數(shù)據(jù)由自己假設(shè)，只要假設(shè)得合理均按正確論）。（6分）

Answer 1

1．從海底取出的甲烷水合物將融化并放出甲烷氣體，因?yàn)樵摼�體是分子晶體，甲烷分子和水分子都是由有限數(shù)目的原子以共價鍵結(jié)合的小分子，水分子和甲烷分子之間范德華力，而水分子之間是范德華力和氫鍵。（2分）

2．假設(shè)甲烷氣體體積是折合成標(biāo)準(zhǔn)狀況下的數(shù)據(jù)，則1m³水合物中有甲烷164m³÷22.4m³/kmol＝7.32kmol；假設(shè)甲烷水合物固體中的水的密度為1g/cm³，則其中有水1m³×1000kg/m³÷18 kg/mol＝55.56kmol；因此有：CH₄H₂O＝7.32kmol55.6kmol＝17.6。

甲烷水合物的組成可能是6CH₄?46H₂O（6分）