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℃時作用生成氫化鋰（LiH），將氫氣儲存起來，需要時，隨即將氫化鋰與水反應(yīng)即放出大量的氫氣，同時生成氫氧化鋰（LiOH）．
（1）氫氣作為能源，優(yōu)點有來源廣泛、燃燒熱值高、產(chǎn)物無污染
（2）寫出上述兩步反應(yīng)的化學方程式，并標出氫元素的化合價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)物來考慮氫氣能源的優(yōu)點．
（2）運用化合物中化合價代數(shù)和為0和單質(zhì)中元素的化合價為0及題中信息用金屬鋰（Li）與氫氣在725℃時作用生成氫化鋰粉末（LiH），將氫氣貯存起來．需要時，隨即將氫化鋰與水反應(yīng)即可放出大量氫氣，同時生成氫氧化鋰（LiOH）解答．
（3）運用化學方程式LiH+H₂O=LiOH+H₂↑計算出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．
故答案為：來源廣泛、燃燒熱值高、產(chǎn)物無污染．
（2）氫氣為單質(zhì)所以氫氣中氫元素的化合價為0，標在化學式的上面即可；鋰化氫中鋰元素化合價為+1價，氫元素化合價為-1價；水中氧元素化合價為-2價，氫元素化合價為+1價；氫氧化鋰中鋰化合價為+1價，氧元素化合價為-2價，氫元素的化合價為-1價；金屬鋰（Li）與氫氣在725℃時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行27.8天

點評 本題考查了化學方程式的書寫、元素的化合價和根據(jù)化學方程式的計算知識，綜合性強側(cè)重基礎(chǔ)知識注重計算能力．