煤、石油、天然氣等能源在地球上已探明的蘊藏量是有限的,從人類目前利用這些能源的消耗速度估算,石油和天然氣不過幾十年,煤不過一百年就會消耗盡.因此,進一步開發(fā)利用新能源已顯得十分迫切.氫氣是一種高效而無污染的理想能源,下列(1)--(6)是某化學小組的學生查閱資料歸納的工業(yè)上制取氫氣的方法,其中包括正在研發(fā)的方案.(1)電解法:2H2O通電2H2↑+O2↑
(2)甲烷轉(zhuǎn)化法:CH4+H2O催化劑CO↑+3H2↑
(3)水煤氣法:C+H2O 100℃CO↑+H2↑
(4)碳氫化合物熱裂法:CH4高溫C+2H2↑
(5)設法將太陽光聚焦產(chǎn)生高溫使水分解:2H2O高溫2H2↑+O2↑
(6)尋找高效催化劑使水分解產(chǎn)生氫氣
如果將來人類廣泛使用氫氣作為能源,那么上述6種方法中你認為可行的且很有發(fā)展前途的方法是哪幾種?并逐步說明理由.________.
解:(1)電解法:2H2O通電2H2↑+O2↑,消耗電能成本太高,所以不可行.
(2)甲烷轉(zhuǎn)化法:CH4+H2O催化劑CO↑+3H2↑,甲烷是不可再生的化石燃料,目前貯量已大大減少,所以不可行.
(3)水煤氣法:C+H2O 100℃CO↑+H2↑,水煤氣法需消耗能源,且原料用化石燃料煤,所以不可行.
(4)碳氫化合物熱裂法:CH4高溫C+2H2↑,反應物是化石能源且反應需消耗能量,所以不可行.
(5)設法將太陽光聚焦產(chǎn)生高溫使水分解:2H2O高溫2H2↑+O2↑,原料是貯量較大的水,能量來自可再生的太陽能,所以可行.
(6)尋找高效催化劑使水分解產(chǎn)生氫氣,原料是貯量較大的水,不需消耗能量,所以可行.
故答案為:方法(5):太陽能是取之不盡的廉價能源.方法(6):催化劑大大加快了水的分解速度.
分析:(1)從電解水消耗電能角度分析.
(2)從甲烷是不可再生的化石燃料角度分析.
(3)從水煤氣法需消耗能源,且原料用煤的角度分析.
(4)從反應物是化石能源且反應需消耗能量的角度分析.
(5)從原料是貯量較大的水,能量來自可再生的太陽能角度分析.
(6)從原料是貯量較大的水,不需消耗能量的角度分析.
點評:在能源危機和全球變暖日益嚴峻的背景下,“節(jié)能減排”已事關(guān)人類的生存,新能源的開發(fā)和利用勢在必行,中考中它也必是不可缺少的題目類型.