Question

17．人類理想的能源之一是氫氣，但是氫氣在常溫下密度小，難液化，貯存困難．有人研究提出，用金屬鋰（Li）與氫氣在275℃時(shí)作用生成氫化鋰（LiH），將氫氣儲(chǔ)存起來(lái)，需要時(shí)，隨即將氫化鋰與水反應(yīng)即放出大量的氫氣，同時(shí)生成氫氧化鋰（LiOH）．
（1）氫氣作為能源，優(yōu)點(diǎn)有來(lái)源廣泛、燃燒熱值高、產(chǎn)物無(wú)污染
（2）寫出上述兩步反應(yīng)的化學(xué)方程式，并標(biāo)出氫元素的化合價(jià)2Li+${\stackrel{0}{H}}_{2}$$\frac{\underline{\;725℃\;}}{\;}$2Li$\stackrel{-1}{H}$；，Li$\stackrel{-1}{H}$+${\stackrel{+1}{H}}_{2}$O=LiO$\stackrel{+1}{H}$+${\stackrel{0}{H}}_{2}$↑
（3）一種氫能源汽車每天消耗密度約0.09g/L的氫氣100L，則1Kg氫化鋰約 可以維持汽車運(yùn)行27.8天．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)氫氣的制取原料、燃燒放出的熱量和燃燒的產(chǎn)物來(lái)考慮氫氣能源的優(yōu)點(diǎn)．
（2）運(yùn)用化合物中化合價(jià)代數(shù)和為0和單質(zhì)中元素的化合價(jià)為0及題中信息用金屬鋰（Li）與氫氣在725℃時(shí)作用生成氫化鋰粉末（LiH），將氫氣貯存起來(lái)．需要時(shí)，隨即將氫化鋰與水反應(yīng)即可放出大量氫氣，同時(shí)生成氫氧化鋰（LiOH）解答．
（3）運(yùn)用化學(xué)方程式LiH+H₂O=LiOH+H₂↑計(jì)算出l kg氫化鋰與水反應(yīng)生成的氫氣的質(zhì)量，然后除以汽車每天消耗的氫氣的質(zhì)量解答．

解答 解：（1）由于水中含有氫元素，所以可以通過(guò)水分解得到氫氣，所以制取氫氣的原料豐富，氫氣燃燒放出的熱量多，氫氣燃燒后生成水，不污染環(huán)境，這屬于氫氣能源的三大優(yōu)點(diǎn)．
故答案為：來(lái)源廣泛、燃燒熱值高、產(chǎn)物無(wú)污染．
（2）氫氣為單質(zhì)所以氫氣中氫元素的化合價(jià)為0，標(biāo)在化學(xué)式的上面即可；鋰化氫中鋰元素化合價(jià)為+1價(jià)，氫元素化合價(jià)為-1價(jià)；水中氧元素化合價(jià)為-2價(jià)，氫元素化合價(jià)為+1價(jià)；氫氧化鋰中鋰化合價(jià)為+1價(jià)，氧元素化合價(jià)為-2價(jià)，氫元素的化合價(jià)為-1價(jià)；金屬鋰（Li）與氫氣在725℃時(shí)作用生成氫化鋰粉末（LiH），氫化鋰與水反應(yīng)即可放出大量氫氣，同時(shí)生成氫氧化鋰（LiOH）．
故答案為：2Li+${\stackrel{0}{H}}_{2}$$\frac{\underline{\;725℃\;}}{\;}$2Li$\stackrel{-1}{H}$；      Li$\stackrel{-1}{H}$+${\stackrel{+1}{H}}_{2}$O=LiO$\stackrel{+1}{H}$+${\stackrel{0}{H}}_{2}$↑．
（3）設(shè)l kg氫化鋰與水反應(yīng)生成的氫氣質(zhì)量為x
LiH+H₂O=LiOH+H₂↑
8                        2
1000g                x
$\frac{8}{1000g}$=$\frac{2}{x}$
x=250g
汽車每天消耗的氫氣的質(zhì)量：0.09g/L×100L=9g
l kg氫化鋰約可維持該汽車運(yùn)行的天數(shù)為：$\frac{250g}{9g}$=27.8天．
答：l kg氫化鋰約可維持該汽車運(yùn)行27.8天

點(diǎn)評(píng) 本題考查了化學(xué)方程式的書寫、元素的化合價(jià)和根據(jù)化學(xué)方程式的計(jì)算知識(shí)，綜合性強(qiáng)側(cè)重基礎(chǔ)知識(shí)注重計(jì)算能力．