Question

氢气是一种有巨大发展前景的绿色能源，有人设想用电解水的方法制取氢气开发氢能源．回答下列问题：
（1）用电解水的方法制取氢气，实现了由______向______能的转化．
（2）已知在220V、2A的条件下，通电36min可电解9.9g水，求电解这些水需要的电能是多少？
（3）若氢气的热值为1.43××10⁷J/kg，则电解9.9g水所产生的氢气完全燃烧放出的热量是多少？
（4）根据以上计算，用电解水的方法开发氢能源是否可行？说明理由．
（5）请你提出一种由天然水开发氢能源的设想．

Answer 1

【答案】分析：（1）电解水时能量的转化为：电能转化为化学能；
（2）根据公式W=UIt可求需要的电能；
（3）根据公式Q=qm可求释放的热量；
（4）根据上面两题的计算结果进行比较，即可得出结论；
（5）我们可以利用太阳能来分解水．
解答：解：
（1）用电解水的方法制取氢气，实现了由电能向化学能的转化；
（2）电解这些水需要的电能是W=UIt=220V×2A×36×60s=9.50×10⁵J；
（3）电解9.9g水所产生的氢气完全燃烧放出的热量是Q=qm=1.43××10⁷J/kg×9.9×10^-3kg=1.57×10⁵J；
（4）不可行．因为用清洁的电能电解水制取的氢气，完全燃烧后产生的热量Q远小于所用电能W．
（5）寻找有效的催化剂，利用太阳能分解水，得到氢气．
故答案为：（1）电能、化学；（2）电解这些水需要的电能是9.50×10⁵J；（3）电解9.9g水所产生的氢气完全燃烧放出的热量是1.57×10⁵J；（4）不可行．因为用清洁的电能电解水制取的氢气，完全燃烧后产生的热量Q远小于所用电能W；（5）寻找有效的催化剂，利用太阳能分解水，得到氢气．
点评：本题考查能量的转化、电能的计算、热量的计算以及新能源的开发，考查的知识点比较多，主要考查学生对所学物理知识的综合应用能力．