题目列表(包括答案和解析)
① 电解法: ②甲烷转化法:
③水煤气法: ④碳氢化合物热裂化: ⑤设法将太阳光聚焦产生高温使水分解: ⑥寻找高效催化剂使水分解产生H2
如果将来人类广泛使用氢气作为能源,那么上述6种方法中你认为可行的方法有哪几种?简述理由。
①__________________________________________________________。
②__________________________________________________________。
③__________________________________________________________。
(2)氢气是一种高效而无污染的理想能源。下列①—⑥是某化学兴趣小组的学生查阅资料归纳出的工业上制取氢气的方法,其中包括正在研究的方案。
①电解法:2H2O2H2↑+O2↑
②甲烷转化法:CH4+H2OCO+3H2
③水煤气法:C+H2OCO+H2
④碳氢化合物热裂解法:CH4C+2H2
⑤设法将太阳光聚集产生高温使水分解:
2H2O2H2↑+O2↑
⑥寻找高效催化剂使水分解产生H2
如果将来人类广泛使用氢气作为能源,那么上述6种方法中你认为可行且很有发展前途的方法是哪几种?并逐条说明理由。
(1)氢气是一种高效而无污染的理想能源,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。
① 为了有效发展氢能源,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 。
A. 锌和稀硫酸反应 B.光解海水 C.以石油、天然气为原料
② 已知氢气的燃烧热为285.8kJ?mol-1。写出其完全燃烧的热化学方程式 。
(2)有资料报道:Na2FeO4是一种强氧化剂,可作为一种新型净水剂,因此使用该物质可代替Cl2和Al2(SO4)3作为净水剂。
① 配平工业制备铁酸钠的化学方程式:
□Fe2O3+□NaNO3+□NaOH――□Na2FeO4+□NaNO2+□H2O
② 以上反应中,氧化剂为 (填编号)。
a.Fe2O3 b.NaNO3 c.NaOH d.Na2FeO4 e.NaNO2
③ 当反应物中含有1.4molNa+,且上述反应恰好完全进行时,电子转移总数为 NA
能源、可划分为一级能源和二级能源。自然界中以现成形式提供的能源,击。煤、石油、天然气称为一级能源需依靠其他能源的能量间接制取的能源称为二级能源。煤、石油、天然气等是多年来大规模使用的能源,称为常规能源,属于不可再生的化石能源。一些著名的地质专家预测,石油产量最早可能在2010年,最迟在2037年达到顶峰。此后就会不可逆转地下降,而石油和天然气的价格将大幅上升,且难以回落。
煤、石油、天然气等化石燃料燃烧后会放出多种污染大气的化学物质以及二氧化碳等温室气体,而氢燃料电池源源不断地提供能量的同时排出的只有水。
美国加州理工学院的研究员在美国《科学》上撰文指出,氢燃料系统未必对环境完全无害。氢比空气轻得多,很容易向空中运动。研究员们估计完全使用氢燃料将导致进入大气同温层的氢分子增加到目前的3倍。同温层距地面15-40km,包含臭氧层,氢分子进入同温层会被氧化成水。
发展氢燃料系统的主要提倡者杰里米?里夫金说:“当转而利用一种新能源的时候,你必然设想它可能产生一些环境影响,但是氢作为化石燃料的替代物,依然是我们未来的希望。”
发展氢能源需要解决如何廉价地制备大量氢气,以及如何安全贮存、运输氢气等问题。从化石原料制取氢气,已经有比较成熟的技术及工业装置,并在不断研究改进之中,所制得的氢气主要作为化工原料,如合成氨、合成甲醇及油品等。但从化石原料制取氢气的过程必然会放出二氧化碳,因此不能解决温室气体的排放问题。非化工原料制氢主要是指从含氢物质制取氢气,其中水电解制氢技术已成熟并有工业生产装置,但电能消耗较大(每立方米氢气耗电约4~5kw-h),目前尚受到一定的限制。但从水中制氢是理想的制氢方法。
【思考】阅读以上文摘,并注意带有下划线的文字,完成下列填空。
(1)理想的制氢方法是 ,此过程是 (填写“释放”或“消耗‘)能量的过程。氢气是一种高效而又没有污染的 级能源。
(2)水电解制氢反应的化学方程式是 。
(3)关于用水制取氢气,以下研究方向不正确的是
A.构成水的氢和氧都是可以燃烧的物质,因此可研究在水不分解的情况下,使氢成为二级能源
B.设法将太阳光聚焦,产生高温,使水分解产生氢气
C.寻找特殊化学物质,用于开发廉价能源,以分解水获得氢能源
(4)作为能源,氢气具有其他能源所不具备的优点。第一,燃烧时放出的热量多,放出的热量约为同质量汽油的3倍。第二 。第三最大的优点是 。氢气的重量轻、密度小,便于运送和携带,容易储藏,与难储存的电相比,优越性更为显著。
科学家认为,氢气是一种高效而无污染的理想能源,近20年来,对氢气作为未来的动力燃料氢能源的研究获得了迅速发展。
(1)已知:2H2(g)+ O2(g)==2H2O(g);△H=-483.6kJ/mol; H2O(g)==H2O(l);△H=-44kJ/mol。
试写出H2燃烧热的热化学方程式:
____________________________________________________________。
(2)某学生查阅大量资料,提出下列“22世纪用水制取氢气的研究方向”。 上述研究方向中,你认为不正确的选项是_________________。
①研究在水不发生化学反应的情况下制取氢气,同时释放能量
②设法将太阳光聚焦,产生高温,使水分解产生氢气
③寻找高效催化剂,大力提高水在一定条件下分解产生氢气的转化率
④寻找特殊化学物质,用于开发廉价能源,以分解水制取氢气
(3)用氢作为能源亟待解决的又一问题是贮氢材料的开发,研究表明某些过渡金属能与氢原子形成氢化物,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)。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),试写出钯(Pd)的氢化物的化学式___________________。
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