Question

科學(xué)家認(rèn)為，氫氣是一種高效而無污染的理想能源，近20年來，對以氫氣作為未來的動力燃料氫能源的研究獲得了迅速發(fā)展．
（1）為了有效發(fā)展民用氫能源，首先必須制得廉價(jià)的氫氣，下列可供開發(fā)又較經(jīng)濟(jì)且資源可持續(xù)利用的制氫氣的方法是

 

A．電解水    B．鋅和稀硫酸反應(yīng)    C．光解海水    D．以石油、天然氣為原料
（2）用氫作為能源亟待解決的又一問題是貯氫材料的開發(fā)，研究表明某些過渡金屬鑭（La）、鈀（Pd）能與氫原子形成氫化物，氫原子填充在金屬晶體內(nèi)的間隙之間，其組成不固定，通常是非化學(xué)計(jì)量的，如鑭的氫化物的化學(xué)式可表示為LaH_2.76．已知鈀粉的密度為10.64g/cm³，相對原子質(zhì)量為106.4，1體積的鈀粉大約可吸附標(biāo)準(zhǔn)狀況下896體積的氫氣，則鈀的氫化物的化學(xué)式為

 

（3）因氫氣易燃易爆，貯運(yùn)安全極為重要．已知?dú)錃獾娜紵裏釣?85.8kJ?mol^-1．
寫出其完全燃燒的熱化學(xué)方程式：

 

．

Answer 1

分析：（1）開發(fā)較經(jīng)濟(jì)且資源可持續(xù)利用的制氫氣方法要從能源消耗方面來分析；
（2）設(shè)1體積為1cm³，求出鈀粉的質(zhì)量和物質(zhì)的量，再根據(jù)1體積的鈀粉大約可吸附標(biāo)準(zhǔn)狀況下896體積的氫氣，求出氫氣的物質(zhì)的量，根據(jù)兩種原子的物質(zhì)的量比寫出化學(xué)式；
（3）燃燒熱是1mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物放出的熱量，根據(jù)燃燒熱書寫熱化學(xué)方程式．

解答：解：（1）A．電解水需要大量的電能，不符合廉價(jià)的要求，故A錯(cuò)誤；
B．鋅和稀硫酸反應(yīng)，消耗大量的鋅和硫酸，不符合廉價(jià)的要求，故B錯(cuò)誤；
C．光解海水，可充分利用光能，廉價(jià)而又低碳，符合要求，故C正確；
D．石油、天然氣為不可再生能源，不符合資源可持續(xù)利用的要求，故D錯(cuò)誤；
故答案為：C．
（2）設(shè)1體積為1cm³，則1cm³的鈀粉的質(zhì)量m=ρV=10.64g/cm³×1cm³=10.64g，鈀的物質(zhì)的量n（Pd）=

m

M

=

10.64g

106.4g/mol

=0.1mol，
由1體積鈀粉約可吸附標(biāo)準(zhǔn)狀況下896體積氫氣，可知被吸附氫氣的體積為896cm³=0.896L，氫氣的物質(zhì)的量n（H₂）=

V

V m

=

0.896L

22.4L/mol

=0.04mol，
所以鈀與氫氣反應(yīng)的物質(zhì)的量之比為

0.1

0.04

，則產(chǎn)物中Pd與H之比為

0.1

0.04×2

=

1

0.8

，所以鈀的氫化物化學(xué)式為PdH_0.8；
故答案為：PdH_0.8；
（3）燃燒熱是1mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物放出的熱量，已知?dú)錃獾娜紵裏釣?85.8kJ?mol^-1，即1mol氫氣完全燃燒生成液態(tài)水放出285.8kJ的能量，所以其熱化學(xué)方程式為：H₂（g）+

1

2

O₂（g）═H₂O（l）△H=-285.8 kJ/mol；
故答案為：H₂（g）+

1

2

O₂（g）═H₂O（l）△H=-285.8 kJ/mol．

點(diǎn)評：本題考查了能源問題、化學(xué)式的求算、熱化學(xué)方程式的書寫；屬于知識應(yīng)用方面的考查，題目難度中等．