Question

17．人类理想的能源之一是氢气，但是氢气在常温下密度小，难液化，贮存困难．有人研究提出，用金属锂（Li）与氢气在275℃时作用生成氢化锂（LiH），将氢气储存起来，需要时，随即将氢化锂与水反应即放出大量的氢气，同时生成氢氧化锂（LiOH）．
（1）氢气作为能源，优点有来源广泛、燃烧热值高、产物无污染
（2）写出上述两步反应的化学方程式，并标出氢元素的化合价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）一种氢能源汽车每天消耗密度约0.09g/L的氢气100L，则1Kg氢化锂约 可以维持汽车运行27.8天．

Answer 1

分析 （1）根据氢气的制取原料、燃烧放出的热量和燃烧的产物来考虑氢气能源的优点．
（2）运用化合物中化合价代数和为0和单质中元素的化合价为0及题中信息用金属锂（Li）与氢气在725℃时作用生成氢化锂粉末（LiH），将氢气贮存起来．需要时，随即将氢化锂与水反应即可放出大量氢气，同时生成氢氧化锂（LiOH）解答．
（3）运用化学方程式LiH+H₂O=LiOH+H₂↑计算出l kg氢化锂与水反应生成的氢气的质量，然后除以汽车每天消耗的氢气的质量解答．

解答 解：（1）由于水中含有氢元素，所以可以通过水分解得到氢气，所以制取氢气的原料丰富，氢气燃烧放出的热量多，氢气燃烧后生成水，不污染环境，这属于氢气能源的三大优点．
故答案为：来源广泛、燃烧热值高、产物无污染．
（2）氢气为单质所以氢气中氢元素的化合价为0，标在化学式的上面即可；锂化氢中锂元素化合价为+1价，氢元素化合价为-1价；水中氧元素化合价为-2价，氢元素化合价为+1价；氢氧化锂中锂化合价为+1价，氧元素化合价为-2价，氢元素的化合价为-1价；金属锂（Li）与氢气在725℃时作用生成氢化锂粉末（LiH），氢化锂与水反应即可放出大量氢气，同时生成氢氧化锂（LiOH）．
故答案为：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）设l kg氢化锂与水反应生成的氢气质量为x
LiH+H₂O=LiOH+H₂↑
8                        2
1000g                x
$\frac{8}{1000g}$=$\frac{2}{x}$
x=250g
汽车每天消耗的氢气的质量：0.09g/L×100L=9g
l kg氢化锂约可维持该汽车运行的天数为：$\frac{250g}{9g}$=27.8天．
答：l kg氢化锂约可维持该汽车运行27.8天

点评 本题考查了化学方程式的书写、元素的化合价和根据化学方程式的计算知识，综合性强侧重基础知识注重计算能力．