氢气是一种理想的能源,但真正作为能源使用,还有一此技术难题需要解决.例如,如何获得廉价的氢气?如何实现氢气的安全贮运?
(1)为什么说氢气是一种理想的能源?
(2)若2g氢气完全燃烧生成水,放出280.5kJ的能量,则电解1t水所产生的氢气完全燃烧能放出多少千焦的能量?
(3)你认为人类可以通过哪些方法来获得廉价的氢气?
分析:(1)根据氢气作为燃料的三大优点回答.
(2)根据电解水的化学方程式计算电解1t水所产生的氢气质量,然后再根据2g氢气完全燃烧生成水,放出280.5kJ的能量,去计算电解水生成的氢气燃烧放出的能量.
(3)根据水分解能生成氢气和氧气的性质回答,重点要解决电解水消耗能源的问题,要考虑如何在节能的条件下用廉价易得的水得到氢气.
解答:解:(1)氢气作为燃料有三大优点:燃烧放热多、产物是无污染的水、可用水制取,燃烧又生成水,可再生.
(2)设电解1t(1000000g)水所产生的氢气质量为X
2H
2O
2H
2↑+O
2↑
36 4
1000000g x
36:4=1000000g:x
x=111111.11g
2g氢气完全燃烧生成水,放出258.5KJ的能量
111111.11g÷2×258.5KJ
=1.436×10
7KJ
答:电解1t水所产生的氢气完全燃烧能放出1.436×10
7KJ的能量
(3)水廉价易得,水分解能生成氢气和氧气,但要想一种低耗能的方法分解水,如寻找合适的催化剂或利用非化石能源光能等.
故答案为:(1)燃烧放热多、产物是无污染的水、可用水制取,燃烧又生成水,可再生;(2)1.436×10
7KJ;(3)利用光能分解水制氢气,或寻找合适的催化剂使水分解制氢气.
点评:能源、信息、材料、环境是当今世界四大首要问题,在能源危机日趋严重的今天,它既是社会热点,也是化学考查的热点,特别是氢能的分类、优点、制取方法、方案设计与评价、技术困难和前景等.