Question

氢气作为一种能源有很多优点，如何用廉价的方法获得氢能源是科学家正在研究的课题，有资料表明通电分解3.96g水需要消耗4.32×10⁵焦耳的电能．据此回答下列问题：
（1）若电解18g水可以得到2g氢气，计算电解3.96g水可生成氢气的质量．
（2）已知氢气的热值为1.4×10⁸J/kg，计算这些氢气完全燃烧放出的热量，并比较说明用电解水的方法制备氢气是否有实用价值．
（3）请提出一种你认为理想的获取氢气的廉价方法．

Answer 1

解：（1）设电解3.96g水可生成氢气的质量为X则：
2H₂O2H₂↑+O₂↑
36 4
3.96g X
根据：解得X=0.44g；
（2）这些氢气完全燃烧放出的热量：0.44g×10^-3×1.4×10⁸J/kg=6.16×10⁴J，因为6.16×10⁴J＜4.32×10⁵焦耳，所以无实用价值；
（3）利用太阳能分解水或寻找高效催化剂使水分解，消耗的能量少，且无污染，属于理想的获取氢气的廉价方法．
故答案为：0.44g；6.16×10⁴J，无实用价值；利用太阳能分解水或寻找高效催化剂使水分解（只要符合题意都可）．
分析：（1）设出氢气的质量，根据3.96g水通过方程式列比例式进行计算；（2）根据氢气的质量计算出释放的热值，再与通电分解3.96g水需要消耗4.32×10⁵焦耳的电能比较，进行分析；（3）根据制取氢气消耗的能量少考虑．
点评：解答本题关键是要知道根据方程式计算的基本方法，知道理想的获取氢气的廉价方法．