Question

近20年來，對以氫氣作為未來的動力燃料氫能源的研究獲得了迅速發展，像電一樣，氫是一種需要依靠其他能源如石油、煤、原子能等的能量來制取的所謂“二級能源”，而存在于自然界的可以提供現成形式能量的能源稱為一級能源，如煤、石油、太陽能和原子能等。

(1)為了有效發展民用氫能源，首先必須制得廉價的氫氣，下列可供開發又較經濟且資源可持續利用的制氫氣的方法是

A.電解水                                                        B.鋅和稀硫酸反應

C.光解海水                                              D.以石油、天然氣為原料

(2)氫氣燃燒時耗氧量小，發熱量大。已知，熱化學方程式為：

C(g)＋O₂(g)===CO₂(g)  ΔH=－393.5 kJ·mol^－1

H₂(g)＋O₂(g)===H₂O(l)  ΔH=－285.8 kJ·mol^－1

試通過計算說明等質量的氫氣和碳燃燒時產生熱量的比是___________。

(3)氫能源有可能實現能源的貯存，也有可能實現經濟、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，通常是非化學計量的，如：LaH_2.76、TiH_1.73、CeH_2.69、ZrH_1.98、PrH_2.85、TaH_0.78。已知標準狀況下，1體積的鈀粉大約可吸附896體積的氫氣(鈀粉的密度為10.64 g/cm³，相對原子質量為106.4)，試寫出鈀(Pd)的氫化物的化學式___________。

Answer 1

(1)C  (2)4.36∶1  (3)PdH_0.8

解析:

(1)光解水法：利用特殊催化劑，模擬生物光合作用制取氫氣，是較經濟且資源可持續利用的制氫方法。

(2)由熱化學方程式可知，相同質量的氫氣和碳完全燃燒時放出的熱量之比：

(285.8 kJ·mol^－1×)∶(393.5 kJ·mol^－1×)=4.36∶1

(3)由題意可知，1 cm³鈀粉可吸收896 cm³的氫氣，

Pd∶H=∶×2=1∶0.8

故氫化物的化學式為PdH_0.8