Question

10．氢能源的开发应用是当今全球性的一个重大研究课题．有研究人员提出了“利用太阳能，以水为原料，大量生产氢气，并用作各种机械的动力燃料”这一设想．试回答下列问题：
（1）你认为这一设想能否实现？若认为能，请写出有关的两个化学方程式：
①2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2H₂↑+O₂↑；②2H₂+O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2H₂O
（2）氢气作为燃料与现在广泛应用的煤、石油等燃料相比有哪些优点？
来源广泛，无污染
（3）你认为开发和利用氢能源最需要攻克的难题是什么？

Answer 1

分析 （1）根据水电解产生氢气的原理分析，再根据氢气燃烧的原理即可作答；
（2）根据氢能源的优点作答即可．
（3）再根据现在制取氢气的困难考虑没有得到广泛应用的原因．

解答 解：（1）工业上通过电解水产生氢气，电解水的方程式为：2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2H₂↑+O₂↑、
氢气为可燃性气体，氢气燃烧的方程式为：2H₂+O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2H₂O
故答案为：2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2H₂↑+O₂↑、2H₂+O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2H₂O；
（2）工业上制取氢气是通过电解水得到的，而地球上水资源丰富，可以从水中提取氢气，说明资源广泛；又因为因为氢气燃烧产物是水，不污染环境；
故答案为：来源广泛，无污染．
（3）现在最理想的制取氢气的方法是通过太阳能和催化剂使水分解，所以现在主要困难是找不到合适的催化剂，氢气贮存、运输不安全，这都是导致氢气没有得到广泛应用的原因．
故答案为：①没有找到廉价的方法制取大量氢气 ②氢气贮存、运输不安全．

点评 本题综合考查了氢气的制备、利用及氢能源的优点，但氢能源还存在成本高、安全性低等缺点，同学们要能够全面的分析问题．