Question

氫氣是一種理想的能源，但真正作為能源使用，還有一此技術難題需要解決．例如，如何獲得廉價的氫氣？如何實現氫氣的安全貯運？
（1）為什么說氫氣是一種理想的能源？
（2）若2g氫氣完全燃燒生成水，放出280.5kJ的能量，則電解1t水所產生的氫氣完全燃燒能放出多少千焦的能量？
（3）你認為人類可以通過哪些方法來獲得廉價的氫氣？

Answer 1

分析：（1）根據氫氣作為燃料的三大優點回答．
（2）根據電解水的化學方程式計算電解1t水所產生的氫氣質量，然后再根據2g氫氣完全燃燒生成水，放出280.5kJ的能量，去計算電解水生成的氫氣燃燒放出的能量．
（3）根據水分解能生成氫氣和氧氣的性質回答，重點要解決電解水消耗能源的問題，要考慮如何在節能的條件下用廉價易得的水得到氫氣．

解答：解：（1）氫氣作為燃料有三大優點：燃燒放熱多、產物是無污染的水、可用水制取，燃燒又生成水，可再生．
（2）設電解1t（1000000g）水所產生的氫氣質量為X
2H₂O

通電  .

2H₂↑+O₂↑
36         4
1000000g       x
36：4=1000000g：x
x=111111.11g
2g氫氣完全燃燒生成水，放出258.5KJ的能量
111111.11g÷2×258.5KJ
=1.436×10⁷KJ
答：電解1t水所產生的氫氣完全燃燒能放出1.436×10⁷KJ的能量
（3）水廉價易得，水分解能生成氫氣和氧氣，但要想一種低耗能的方法分解水，如尋找合適的催化劑或利用非化石能源光能等．
故答案為：（1）燃燒放熱多、產物是無污染的水、可用水制取，燃燒又生成水，可再生；（2）1.436×10⁷KJ；（3）利用光能分解水制氫氣，或尋找合適的催化劑使水分解制氫氣．

點評：能源、信息、材料、環境是當今世界四大首要問題，在能源危機日趨嚴重的今天，它既是社會熱點，也是化學考查的熱點，特別是氫能的分類、優點、制取方法、方案設計與評價、技術困難和前景等．