Question

【題目】閱讀下列短文，回答問題。

可燃冰

可燃冰是一種新型能源，主要成份是甲烷和水，分布在深海沉積物里或陸域的永久凍土中，如圖所示，可燃冰形似冰塊卻能燃燒，燃燒后幾乎不產生任何殘渣，1m3的可燃冰分解后可釋放出約0.8m3的水和164m3的天然氣，天然氣中甲烷的含量占80%~99.9%。

可燃冰的生成有三個基本條件：首先要求低溫，可燃冰在0~10℃時生成，超過20℃便會分解，海底溫度一般保持在2~4℃左右；其次是高壓，可燃冰在0℃時，只需海水產生29個標準大氣壓即可生成，而以海洋的深度，此高壓容易保證；最后是充足的氣源，海底的有機物沉淀，其中豐富的碳經過生物轉化，可產生充足的氣源。在溫度、壓強、氣源三者都具備的條件下，可燃冰就會生成。

請回答下列問題：[1個標準大氣壓取1×105Pa，海水的密度取1×103kg/m3，g取10N/kg，c水=4.2×103J/(kg·℃)，甲烷的熱值取4.2×107J/m3]

（1）可燃冰的主要成份是_________。

（2）若要在0℃的海底生成可燃冰，海水的深度至少要_________m。

（3）如圖所示，海底上有一塊體積為100m3且底部與海底緊密相連的可燃冰A，其受到海水的浮力為_______N。

（4）0.5m3的可燃冰分解后，其中的甲烷完全燃燒放出的熱量，在標準大氣壓下，至少可以將質量為______kg溫度為20℃的水加熱至沸騰。

Answer 1

【答案】甲烷和水 290 0 8.2×103

【解析】

（1）由短文知，可燃冰的主要成份是甲烷和水；

（2）若要在0℃的海底生成可燃冰，需要海水產生29個標準大氣壓，即海水的壓強為：p=29×1×105Pa=2.9×106Pa；

由得需要的海水的深度為：；

（3）由于可燃冰A的底部與海底緊密相連，所以海水對其底部沒有向上的壓力，故可燃冰A受到的浮力為0N；

（4）由短文知，1m3的可燃冰分解后可釋放出約0.8m3的水和164m3的天然氣，天然氣中甲烷的含量占80%~99.9%，可見，0.5m3的可燃冰分解后，至少可以分解出甲烷為：0.5×164×0.8m3=65.6m3，這些甲烷完全燃燒釋放出的熱量為，由得，即。