氫是一種潔凈能源，其燃燒值為1.43×108J·kg-1。地球上的氫多以化合態(tài)（主要是水）形式存在。在開發(fā)氫能源時，若用電解水的方法獲得氫氣(在20 kV，500 A下，24 h可電解水9 t)，問此方法是否有商業(yè)價值？

解析：將電解水所消耗的電能與所得氫氣所提供的能量進行比較，即可判斷此法是否可行。電解9 t水可得氫氣的質量為：m(H2)=9 000 kg×=1 000 kg。

1 000 kg H2完全燃燒在理論上可提供的能量（熱能）為

Q=1 000 kg×1.43×108J·kg-1=1.43×1011J

電解9 t水所消耗的電能為：

E=UIt=20 000 V×500 A×24 h×3 600 s·h-1=8.64×1011J

可見Q＜E，因此，電解水法生產氫氣無實用性商業(yè)價值。

答案：沒有價值，因為電解水所消耗能量遠大于所生成氫氣可提供的能量（前者是后者的6倍）.


練習冊系列答案
相關習題

科目：高中化學 來源： 題型：

（2009?江蘇）A．生物質能是一種潔凈、可再生的能源．生物質氣（主要成分為CO、CO2、H2等）與H2混合，催化合成甲醇是生物質能利用的方法之一．
（1）上述反應的催化劑含有Cu、Zn、Al等元素．寫出基態(tài)Zn原子的核外電子排布式
1s22s22p63s23p63d104s2或[Ar]3d104s2
1s22s22p63s23p63d104s2或[Ar]3d104s2
．
（2）根據(jù)等電子原理，寫出CO分子結構式
C≡O
C≡O
．
（3）甲醇催化氧化可得到甲醛，甲醛與新制Cu（OH）2的堿性溶液反應生成Cu2O沉淀．
①甲醇的沸點比甲醛的高，其主要原因是
甲醇分子之間形成氫鍵
甲醇分子之間形成氫鍵
；甲醛分子中碳原子軌道的雜化類型為
sp2雜化
sp2雜化
．
②甲醛分子的空間構型是
平面三角形
平面三角形
；1mol甲醛分子中σ鍵的數(shù)目為
3NA
3NA
．
③在1個Cu2O晶胞中（結構如圖所示），所包含的Cu原子數(shù)目為
4
4
．

查看答案和解析>>

科目：高中化學 來源： 題型：閱讀理解

2011年10月7日，英湯普森航空試航”地溝油”航班，在空中飛行了4個小時，并美其名”生物燃料”，該燃料屬于生物質能．但有英環(huán)保組織質疑其”地溝油”成分很少，僅為”作秀”，引來一片質疑聲．已知地溝油（生物質）的主要轉化途徑及主要產物如圖所示．

（1）下列有關說法正確的是
abde
abde

a．生物燃料本質上能量來源于太陽能
b．由纖維素水解獲得的乙醇屬生物質能
c．生物質裂解獲得的汽油、柴油等屬于純凈物
d．由植物秸稈等發(fā)酵獲得的沼氣，主要成分是甲烷
e．生物質資源是一種污染小的可再生能源
（2）由生物質能獲得的CO和H2當兩者1：1催化反應，其原子利用率達100%，合成的物質可能是
cd
cd

a．汽油       b．甲醇       c．甲醛           d．乙酸
（3）將煤轉化為水煤氣是通過化學方法將煤轉化為潔凈燃料的方法之一．煤轉化為水煤氣的主要化學反應為：C+H2O（g）
 高溫 
.
 
CO+H2．
C（s）、CO（g）和H2（g）完全燃燒的熱化學方程式分別為：
C（s）+O2═CO2（g）△H=-393.5 kJ?mol-1；
H2（g）+
1
2
O2（g）═H2O（g）△H=-241.8 kJ?mol-1；
CO（g）+
1
2
O2═CO2（g）△H=-283.0 kJ?mol-1；
請你根據(jù)以上數(shù)據(jù)，寫出C（s）與水蒸氣反應生成CO和H2的熱化學方程式：
C（S）+H2O（g）═CO（g）+H2（g）△H=?+131.3kJ?mol-1
C（S）+H2O（g）═CO（g）+H2（g）△H=?+131.3kJ?mol-1
．
（4）燃油中所含硫以二硫醚的形式存在，工業(yè)上常用催化加氫的方法脫硫，然后綜合利用生產硫酸．如二硫丙醚 （  C3H7-S-S-C3H7）  脫硫綜合利用的有關反應為：
C3H7-S-S-C3H7（g）+3H2（g）═2C3H8（g）+2H2S（g）；△H1
化學鍵 C-C C-H H-H S-H S-S S-C
鍵能/kJ．mol-1 a b c d e f
已知某些化學鍵的鍵能數(shù)據(jù)如上表：
則△H1=
2f+e+3c-2b-4d
2f+e+3c-2b-4d
kJ?mol-1（用字母式表示）．

查看答案和解析>>

科目：高中化學 來源： 題型：

生物質能是一種潔凈、可再生的能源．生物質氣（主要成分為CO、CO2、H2等）與H2混合，催化合成甲醇是生物質能利用的方法之一．
（1）上述反應的催化劑含有Cu、Zn、Al等元素．寫出基態(tài)Zn原子的核外電子排布式
1s22s22p63s23p63d104s2或[Ar]3d104s2
1s22s22p63s23p63d104s2或[Ar]3d104s2
．
（2）根據(jù)等電子原理，寫出CO分子結構式
C≡O
C≡O
．
（3）甲醇催化氧化可得到甲醛，甲醛與新制Cu（OH）2的堿性溶液反應生成Cu2O沉淀．
①甲醇的沸點比甲醛的高，其主要原因是
甲醇分子之間形成氫鍵
甲醇分子之間形成氫鍵
；甲醛分子中碳原子軌道的雜化類型為
sp2雜化
sp2雜化
．
②甲醛分子的空間構型是
平面三角形
平面三角形
；1mol甲醛分子中σ鍵的數(shù)目為
3NA
3NA
．
③在1個Cu2O晶胞中（結構如圖1所示），所包含的Cu原子數(shù)目為
4
4
．
（4）元素Cu的一種氯化物晶體的晶胞結構如圖2所示，該氯化物的化學式是
CuCl
CuCl
，它可與濃鹽酸發(fā)生非氧化還原反應，生成配合物HnCuCl3，反應的化學方程式為
CuCl+2HCl=H2CuCl3
CuCl+2HCl=H2CuCl3
．

查看答案和解析>>

科目：高中化學 來源： 題型：閱讀理解

本題包括A、B兩小題，分別對應于“物質結構與性質”和“實驗化學”兩個選修模塊的內容。請選擇其中一題，并在相應的答題區(qū)域內作答。若兩題都做，則按A題評分。

A.生物質能是一種潔凈、可再生能源。生物質氣(主要成分為CO、CO2、H2等)與H2混合，催化合成甲醇是生物質能利用的方法之一。

(1)上述反應的催化劑含有Cu、Zn、Al等元素。寫出基態(tài)Zn原子的核外電子排布式_________________________。

(2)根據(jù)等電子原理，寫出CO分子的結構式______________________。

(3)甲醇催化氧化可得到甲醛，甲醛與新制Cu(OH)2的堿性溶液反應生成Cu2O沉淀。

①甲醇的沸點比甲醛的高，其主要原因是_____________________；甲醛分子中碳原子軌道的雜化類型為_____________________。

②甲醛分子的空間構型是_____________________；1 mol甲醛分子中σ鍵的數(shù)目為_____________________。

③在1個Cu2O晶胞中(結構如圖所示)，所包含的Cu原子數(shù)目為_____________________。

B.環(huán)己酮是一種重要的化工原料，實驗室常用下列方法制備環(huán)己酮：

環(huán)己醇、環(huán)己酮和水的部分物理性質見下表：

物質

沸點(℃)

密度(g·cm-3，20 ℃)

溶解性

環(huán)己醇

161.1(97.8)*

0.962 4

能溶于水

環(huán)己酮

155.6(95)*

0.947 8

微溶于水

水

100.0

0.998 2

 

*括號中的數(shù)據(jù)表示該有機物與水形成的具有固定組成的混合物的沸點

(1)酸性Na2Cr2O7溶液氧化環(huán)己醇反應的ΔH＜0，反應劇烈將導致體系溫度迅速上升，副反應增多。實驗中將酸性Na2Cr2O7溶液加到盛有環(huán)己醇的燒瓶中，在55～60 ℃進行反應。反應完成后，加入適量水，蒸餾，收集95～100 ℃的餾分，得到主要含環(huán)己酮和水的混合物。

①酸性Na2Cr2O7溶液的加料方式為_____________________。

②蒸餾不能分離環(huán)己酮和水的原因是_____________________。

(2)環(huán)己酮的提純需要經(jīng)過以下一系列的操作：a.蒸餾，收集151～156 ℃的餾分；b.過濾；c.在收集到的餾分中加NaCl固體至飽和，靜置，分液；d.加入無水MgSO4固體，除去有機物中少量水。

①上述操作的正確順序是_______________________(填字母)。

②上述操作b、c中使用的玻璃儀器除燒杯、錐形瓶、玻璃棒外，還需_______________。

③在上述操作c中，加入NaCl固體的作用是_______________________________________

______________________________________________________________________________。

(3)利用核磁共振氫譜可以鑒定制備的產物是否為環(huán)己酮，環(huán)己酮分子中有______________種不同化學環(huán)境的氫原子。

查看答案和解析>>

同步練習冊答案