氫氣是一種高效而無污染的理想能源.下列(1)-(6)是某化學(xué)興趣小組的學(xué)生查閱資料歸納的工業(yè)上制取氫氣的方法,其中包括正在研究的方案.
(1)電解電解法:2H2O═2H2↑+O2↑
(2)甲烷轉(zhuǎn)化法:CH4+H2O=CO+H2
(3)水煤氣法:C+H2O=CO+H2
(4)碳?xì)浠衔餆崃逊ǎ篊H4=C+2H2
(5)設(shè)法將太陽光聚集產(chǎn)生高溫使水分解:2H2O=2H2↑+O2↑
(6)尋找高效催化劑使水分解產(chǎn)生H2
如果將來人類廣泛使用氫氣作為能源,那么上述6種方法中你認(rèn)為可行的、且很有發(fā)展前途的方法是哪幾種?并逐條說明理由.________.
解:(1)電解法:2H2O通電2H2↑+O2↑,消耗電能成本太高,所以不可行.
(2)甲烷轉(zhuǎn)化法:CH4+H2O催化劑CO↑+3H2↑,甲烷是不可再生的化石燃料,目前貯量已大大減少,所以不可行.
(3)水煤氣法:C+H2O 100℃CO↑+H2↑,水煤氣法需消耗能源,且原料用化石燃料煤,所以不可行.
(4)碳?xì)浠衔餆崃逊ǎ篊H4高溫C+2H2↑,反應(yīng)物是化石能源且反應(yīng)需消耗能量,所以不可行.
(5)設(shè)法將太陽光聚焦產(chǎn)生高溫使水分解:2H2O高溫2H2↑+O2↑,原料是貯量較大的水,能量來自可再生的太陽能,所以可行.
(6)尋找高效催化劑使水分解產(chǎn)生氫氣,原料是貯量較大的水,不需消耗能量,所以可行.
故答案為:方法(5):太陽能是取之不盡的廉價能源.方法(6):催化劑大大加快了水的分解速度.
分析:(1)從電解水消耗電能角度分析.
(2)從甲烷是不可再生的化石燃料角度分析.
(3)從水煤氣法需消耗能源,且原料用煤的角度分析.
(4)從反應(yīng)物是化石能源且反應(yīng)需消耗能量的角度分析.
(5)從原料是貯量較大的水,能量來自可再生的太陽能角度分析.
(6)從原料是貯量較大的水,不需消耗能量的角度分析.
點評:在能源危機和全球變暖日益嚴(yán)峻的背景下,“節(jié)能減排”已事關(guān)人類的生存,新能源的開發(fā)和利用勢在必行,中考中它也必是不可缺少的題目類型.