新能源是相对于常规能源说的,有核能、太阳能、风能、生物质能、氢能、地热能和潮汐能等许多种。新能源的共同特点是比较干净,除核裂变燃料外,几乎是永远用不完的。由于煤、油、气常规能源具有污染环境和不可再生的缺点,因此,人类越来越重视新能源的开发和利用。
一、“氢能”将是未来21世纪最理想的新能源
题目 目前,我国的能源结构主要是煤,还有石油、天然气、核能等,这些能源都是一次不可再生且污染环境的能源,研究和开发清洁而又用之不竭的能源是未来发展的首要任务。科学家预测“氢能”将是未来21世纪最理想的新能源,氢能是利用氢气的燃烧反应放热提供能量。
即:H2(气)十1/2 O2(气)→H2O(液)+285.5kJ/mol
(1)试分析为什么“氢能”将是未来21世纪最理想的新能源?(指出两点优点即可)
(2)目前世界上的氢绝大部分是从石油、煤炭和天然气中制取。请写出工业上由天然气制氢气的化学反应方程式。
(3)利用硫-碘热循环法制取氢也是化学家常用的一种方法,总反应方程式为2H2O
(a) SO2+I2+H2O→A+B (b) A→?+? (c)B→?+?+?
①完成以上三步反应,并确定哪步反应最难进行。
②请对硫-碘热循环法制取氢的优劣和前景作一分析。
(4)目前,氢总量只有4%左右由电解水的方法制取。
(5)目前,有人提出一种最经济最理想的获得氢能源的循环体系,如右图所示:
这是一种最理想的氢能源循环体系,类似于生物的光合作用,太阳能和水是用之不竭,而且价格低廉。急需化学家研究的是
(6)列举两种方法简单安全地输送氢气。
【解析】本题以“氢能”有关问题为背景材料,考查学生对陌生反应式的书写,催化剂概念。在能力要求上,后三小题具有一定的开放性,考查发散思维的。
(1)氢是宇宙中含量最丰富的元素之一,可提取出无穷无尽的氢。氢运输方便,用作燃料不会污染环境,重量又轻,优点很多。
(2)该反应式的书写要注意工业上充分利用天然气,获得更多的氢