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(shí)，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(jià)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(jìn)行比較，即可判斷此法是否可行。電解9 t水可得氫氣的質(zhì)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(chǎn)氫氣無實(shí)用性商業(yè)價(jià)值。

答案：沒有價(jià)值，因?yàn)殡娊馑哪芰窟h(yuǎn)大于所生成氫氣可提供的能量（前者是后者的6倍）.


練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

（2009?江蘇）A．生物質(zhì)能是一種潔凈、可再生的能源．生物質(zhì)氣（主要成分為CO、CO2、H2等）與H2混合，催化合成甲醇是生物質(zhì)能利用的方法之一．
（1）上述反應(yīng)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(jié)構(gòu)式
C≡O(shè)
C≡O(shè)
．
（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(yīng)生成Cu2O沉淀．
①甲醇的沸點(diǎn)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(gòu)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(gè)Cu2O晶胞中（結(jié)構(gòu)如圖所示），所包含的Cu原子數(shù)目為
4
4
．

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科目：高中化學(xué) 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(gè)小時(shí)，并美其名”生物燃料”，該燃料屬于生物質(zhì)能．但有英環(huán)保組織質(zhì)疑其”地溝油”成分很少，僅為”作秀”，引來一片質(zhì)疑聲．已知地溝油（生物質(zhì)）的主要轉(zhuǎn)化途徑及主要產(chǎn)物如圖所示．

（1）下列有關(guān)說法正確的是
abde
abde

a．生物燃料本質(zhì)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(zhì)能
c．生物質(zhì)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(zhì)資源是一種污染小的可再生能源
（2）由生物質(zhì)能獲得的CO和H2當(dāng)兩者1：1催化反應(yīng)，其原子利用率達(dá)100%，合成的物質(zhì)可能是
cd
cd

a．汽油       b．甲醇       c．甲醛           d．乙酸
（3）將煤轉(zhuǎn)化為水煤氣是通過化學(xué)方法將煤轉(zhuǎn)化為潔凈燃料的方法之一．煤轉(zhuǎn)化為水煤氣的主要化學(xué)反應(yīng)為：C+H2O（g）
 高溫 
.
 
CO+H2．
C（s）、CO（g）和H2（g）完全燃燒的熱化學(xué)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(qǐng)你根據(jù)以上數(shù)據(jù)，寫出C（s）與水蒸氣反應(yīng)生成CO和H2的熱化學(xué)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(chǎn)硫酸．如二硫丙醚 （  C3H7-S-S-C3H7）  脫硫綜合利用的有關(guān)反應(yīng)為：
C3H7-S-S-C3H7（g）+3H2（g）═2C3H8（g）+2H2S（g）；△H1
化學(xué)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(xué)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）．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

生物質(zhì)能是一種潔凈、可再生的能源．生物質(zhì)氣（主要成分為CO、CO2、H2等）與H2混合，催化合成甲醇是生物質(zhì)能利用的方法之一．
（1）上述反應(yīng)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(jié)構(gòu)式
C≡O(shè)
C≡O(shè)
．
（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(yīng)生成Cu2O沉淀．
①甲醇的沸點(diǎn)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(gòu)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(gè)Cu2O晶胞中（結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)如圖2所示，該氯化物的化學(xué)式是
CuCl
CuCl
，它可與濃鹽酸發(fā)生非氧化還原反應(yīng)，生成配合物HnCuCl3，反應(yīng)的化學(xué)方程式為
CuCl+2HCl=H2CuCl3
CuCl+2HCl=H2CuCl3
．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：閱讀理解

本題包括A、B兩小題，分別對(duì)應(yīng)于“物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)”和“實(shí)驗(yàn)化學(xué)”兩個(gè)選修模塊的內(nèi)容。請(qǐng)選擇其中一題，并在相應(yīng)的答題區(qū)域內(nèi)作答。若兩題都做，則按A題評(píng)分。

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

(1)上述反應(yīng)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(jié)構(gòu)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(yīng)生成Cu2O沉淀。

①甲醇的沸點(diǎn)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(gòu)型是_____________________；1 mol甲醛分子中σ鍵的數(shù)目為_____________________。

③在1個(gè)Cu2O晶胞中(結(jié)構(gòu)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(shí)驗(yàn)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(zhì)見下表：

物質(zhì)

沸點(diǎn)(℃)

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

(1)酸性Na2Cr2O7溶液氧化環(huán)己醇反應(yīng)的ΔH＜0，反應(yīng)劇烈將導(dǎo)致體系溫度迅速上升，副反應(yīng)增多。實(shí)驗(yàn)中將酸性Na2Cr2O7溶液加到盛有環(huán)己醇的燒瓶中，在55～60 ℃進(jìn)行反應(yīng)。反應(yīng)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(jī)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(chǎn)物是否為環(huán)己酮，環(huán)己酮分子中有______________種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子。

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