Question

【题目】阅读下列短文，回答问题。

可燃冰

可燃冰是一种新型能源，主要成份是甲烷和水，分布在深海沉积物里或陆域的永久冻土中，如图所示，可燃冰形似冰块却能燃烧，燃烧后几乎不产生任何残渣，1m3的可燃冰分解后可释放出约0.8m3的水和164m3的天然气，天然气中甲烷的含量占80%~99.9%。

可燃冰的生成有三个基本条件：首先要求低温，可燃冰在0~10℃时生成，超过20℃便会分解，海底温度一般保持在2~4℃左右；其次是高压，可燃冰在0℃时，只需海水产生29个标准大气压即可生成，而以海洋的深度，此高压容易保证；最后是充足的气源，海底的有机物沉淀，其中丰富的碳经过生物转化，可产生充足的气源。在温度、压强、气源三者都具备的条件下，可燃冰就会生成。

请回答下列问题：[1个标准大气压取1×105Pa，海水的密度取1×103kg/m3，g取10N/kg，c水=4.2×103J/(kg·℃)，甲烷的热值取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）如图所示，海底上有一块体积为100m3且底部与海底紧密相连的可燃冰A，其受到海水的浮力为_______N。

（4）0.5m3的可燃冰分解后，其中的甲烷完全燃烧放出的热量，在标准大气压下，至少可以将质量为______kg温度为20℃的水加热至沸腾。

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，需要海水产生29个标准大气压，即海水的压强为：p=29×1×105Pa=2.9×106Pa；

由得需要的海水的深度为：；

（3）由于可燃冰A的底部与海底紧密相连，所以海水对其底部没有向上的压力，故可燃冰A受到的浮力为0N；

（4）由短文知，1m3的可燃冰分解后可释放出约0.8m3的水和164m3的天然气，天然气中甲烷的含量占80%~99.9%，可见，0.5m3的可燃冰分解后，至少可以分解出甲烷为：0.5×164×0.8m3=65.6m3，这些甲烷完全燃烧释放出的热量为，由得，即。