Question

7．近20年來(lái)，對(duì)以氫氣作為未來(lái)的動(dòng)力燃料氫能源的研究獲得了迅速發(fā)展，像電一樣，氫是一種需要依靠其他能源如石油、煤、原子能等的能量來(lái)制取的所謂“二級(jí)能源”，而存在于自然界的可以提供現(xiàn)成形式能量的能源稱為一級(jí)能源，如煤、石油、太陽(yáng)能和原子能等．
（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C
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）氫氣燃燒時(shí)耗氧量小，發(fā)熱量大．已知，熱化學(xué)方程式為：
C（s）+O₂（g）=CO₂（g）；△H=-393.5kJ•mo^-1L
2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（l）；△H=-571.6kJ•mo^-1L
試通過計(jì)算說(shuō)明等質(zhì)量的氫氣和碳燃燒時(shí)產(chǎn)生熱量的比是4.36．
（3）氫能源有可能實(shí)現(xiàn)能源的貯存，也有可能實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、高效的輸送．研究表明過渡金屬型氫化物（又稱間充氫化物），在這類氫化物中，氫原子填充在金屬的晶格間隙之間，其組成不固定，通常是非化學(xué)計(jì)量的，如：LaH₂．₇₆、TiH_1.73、CeH_2.69、ZrH_1.98、PrH_2.85、TaH_0.78．已知標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1體積的鈀粉大約可吸附896體積的氫氣（鈀粉的密度為10.64g/cm3，相對(duì)原子質(zhì)量為106.4），試寫出鈀（Pd）的氫化物的化學(xué)式PdH_0.8．

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分析；
（2）根據(jù)熱化學(xué)方程式的意義求出1克物質(zhì)燃燒放出的熱量，然后求出比值；
（3）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．

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、天然氣不是可持續(xù)能源，故D錯(cuò)誤；
故答案為：C；
（2））由C（g）+O₂（g）═CO₂（g）△H=-393.5kJ•mol^-1可知1克碳完全燃燒放出熱量為$\frac{393.5kJ}{12}$，由2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（l）；△H=-571.6kJ•mo^-1L可知1克氫氣完全燃燒放出熱量為$\frac{571.6}{4}$kJ，等質(zhì)量的氫氣和碳燃燒時(shí)產(chǎn)生熱量的比是$\frac{\frac{571.6}{4}}{\frac{393.5}{12}}$=4.36；
故答案為：4.36；
（3）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）=$\frac{m}{M}$=$\frac{10.64g}{106.4g/mol}$=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）=$\frac{V}{{V}_{m}}$=$\frac{0.896L}{22.4L/mol}$=0.04mol，所以鈀與氫氣反應(yīng)的物質(zhì)的量之比為$\frac{0.1}{0.04}$，則產(chǎn)物中Pd與H之比為$\frac{0.1}{0.04×2}$=$\frac{1}{0.8}$，所以鈀的氫化物化學(xué)式為PdH_0.8；
故答案為：PdH_0.8．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了能源問題、化學(xué)式的求算、反應(yīng)熱的計(jì)算，題目難度不大，屬于知識(shí)應(yīng)用方面的考查，側(cè)重于考查學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的應(yīng)用能力．