Question

7．近20年来，对以氢气作为未来的动力燃料氢能源的研究获得了迅速发展，像电一样，氢是一种需要依靠其他能源如石油、煤、原子能等的能量来制取的所谓“二级能源”，而存在于自然界的可以提供现成形式能量的能源称为一级能源，如煤、石油、太阳能和原子能等．
（1）为了有效发展民用氢能源，首先必须制得廉价的氢气，下列可供开发又较经济且资源可持续利用的制氢气的方法是C
A．电解水      B．锌和稀硫酸反应    C．光解海水    D．以石油、天然气为原料
（2）氢气燃烧时耗氧量小，发热量大．已知，热化学方程式为：
C（s）+O₂（g）=CO₂（g）；△H=-393.5kJ•mo^-1L
2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（l）；△H=-571.6kJ•mo^-1L
试通过计算说明等质量的氢气和碳燃烧时产生热量的比是4.36．
（3）氢能源有可能实现能源的贮存，也有可能实现经济、高效的输送．研究表明过渡金属型氢化物（又称间充氢化物），在这类氢化物中，氢原子填充在金属的晶格间隙之间，其组成不固定，通常是非化学计量的，如：LaH₂．₇₆、TiH_1.73、CeH_2.69、ZrH_1.98、PrH_2.85、TaH_0.78．已知标准状况下，1体积的钯粉大约可吸附896体积的氢气（钯粉的密度为10.64g/cm3，相对原子质量为106.4），试写出钯（Pd）的氢化物的化学式PdH_0.8．

Answer 1

分析 （1）开发较经济且资源可持续利用的制氢气方法要从能源消耗分析；
（2）根据热化学方程式的意义求出1克物质燃烧放出的热量，然后求出比值；
（3）设1体积为1cm³，求出钯粉的质量和物质的量，再根据1体积的钯粉大约可吸附标准状况下896体积的氢气，求出氢气的物质的量，根据两种原子的物质的量比写出化学式．

解答 解：（1）A．电解水需要大量的电能，不符合廉价的要求，故A错误；
B．锌和稀硫酸反应，消耗大量的锌和硫酸，不符合廉价的要求，故B错误；
C．光解海水，可充分利用光能，廉价而又低碳，符合要求，故C正确；
D．石油、天然气不是可持续能源，故D错误；
故答案为：C；
（2））由C（g）+O₂（g）═CO₂（g）△H=-393.5kJ•mol^-1可知1克碳完全燃烧放出热量为$\frac{393.5kJ}{12}$，由2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（l）；△H=-571.6kJ•mo^-1L可知1克氢气完全燃烧放出热量为$\frac{571.6}{4}$kJ，等质量的氢气和碳燃烧时产生热量的比是$\frac{\frac{571.6}{4}}{\frac{393.5}{12}}$=4.36；
故答案为：4.36；
（3）设1体积为1cm³，则1cm³的钯粉的质量m=ρV=10.64g/cm³×1cm³=10.64g，钯的物质的量n（Pd）=$\frac{m}{M}$=$\frac{10.64g}{106.4g/mol}$=0.1mol，由1体积钯粉约可吸附标准状况下896体积氢气，可知被吸附氢气的体积为896cm³=0.896L，氢气的物质的量n（H₂）=$\frac{V}{{V}_{m}}$=$\frac{0.896L}{22.4L/mol}$=0.04mol，所以钯与氢气反应的物质的量之比为$\frac{0.1}{0.04}$，则产物中Pd与H之比为$\frac{0.1}{0.04×2}$=$\frac{1}{0.8}$，所以钯的氢化物化学式为PdH_0.8；
故答案为：PdH_0.8．

点评 本题考查了能源问题、化学式的求算、反应热的计算，题目难度不大，属于知识应用方面的考查，侧重于考查学生对基础知识的应用能力．