第14章氫-展示頁
2024-11-07 16:39本頁面
【正文】 ??? ????凈反應(yīng) 加熱 (383—423K)加壓 (1013—3039kPa)， 效率可提高到 90% 以上 . ● 電解 20% NaOH或 15% KOH水溶液，耗能大，效率也只 32% 4OH → O2+2H2O + 4e (陽極 ) 2H2O +2e → 2OH + H2 (陰極 ) ● 配合催化太陽能分解水 2a 既是電子給予體，又是電子接受體，在光能的激發(fā)下，可以向水分子轉(zhuǎn)移電子，使 H+ 變?yōu)? H2 放出 . 三 (2,2’ —聯(lián)吡啶 ) 合釕 (Ⅱ )(2a) 2a*(已活化 ) hn 光能 )2 ( 2 aO21HOH2 ( 2 a * ) 222 ??? ???● 生物分解水制氫 生物體分解水不需要電和高溫，科學(xué)家們試圖修改光合作用的過程來完成這一技術(shù)。kg1 氫 氣（ H2） 120918 戊硼烷（ B5H9） 64183 戊 烷（ C5H12） 43367 氫能源 — 21世紀(jì)的 清潔能源 ★ 氫燃燒速率快，反應(yīng)完全 . 氫能源是清潔能源，沒有環(huán) 境污染，能保持生態(tài)平衡 . ★ 目前，已實(shí)驗(yàn)成功用氫作動(dòng)力的汽車，有望不久能投入 實(shí)用 氫作為航天飛機(jī)的燃料已經(jīng)成為現(xiàn)實(shí)，有的航天飛機(jī)的 液態(tài)氫儲(chǔ)罐存有近 1 800 m3的液態(tài)氫 ★ 氫能源研究面臨的三大問題： 氫氣的發(fā)生（降低生產(chǎn)成本） 氫氣的儲(chǔ)存 氫氣的輸送（利用） (1) 同位素 主要同位素有 3種，此外還有瞬間即逝的 4H 和 5H. 重氫以重水（ D2O） 的形式存在于天然水中，平均約占?xì)湓涌倲?shù)的 %. 核性質(zhì) (2)同位素效應(yīng) 一般情況下不同的同位素形成的同型分子表現(xiàn)為極為相似的物理和化學(xué)性質(zhì)，例如 10BF3 與 11BF3 的鍵焓、蒸汽壓和路易斯酸性幾乎相等 . 然而，質(zhì)量相對(duì)差特大的氫同位素卻表現(xiàn)不同，例如： 中文名 英文名稱 表示方法 符號(hào) 說明 氕 *(音撇 ) protium 1H H 穩(wěn)定同位素 氘 (音刀 ) deuterium 2H D 穩(wěn)定同位素 氚 (音川 ) tritium 3H T 放射性同位素 * 氕這個(gè)名稱只在個(gè)別情況下使用，通常直接叫氫；氘有時(shí)又叫 “ 重氫 ” . H2 D2 H2O D2O 標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn) /℃ – – 平均鍵焓 / kJ?mol–1 (3) 制備 利用重水與水的差別，富集重水，再以任一種從水中制 H2 的方法從 D2O 中獲得 D. 慢中子轟擊鋰產(chǎn)生 ： H31 HeHnLi 42311063 ??? H2O 和 D2O 之間沸點(diǎn)的差異反映了 O D —O氫鍵強(qiáng) . 相同化學(xué)環(huán)境下 鍵焓高于鍵焓的現(xiàn)象在很大程度上是由零點(diǎn)能的差別引起的 .零點(diǎn)能低時(shí)鍵焓相對(duì)比較高 ， 零點(diǎn)能高時(shí)鍵焓相對(duì)比較低 . 氫同位素造成的性質(zhì)差別大得足以找到某些實(shí)際應(yīng)用 . 例如 ， 由于 D2O中D–O鍵的鍵焓相對(duì)比較高 ， 電解速率應(yīng)當(dāng)?shù)陀?，其結(jié)果是在電解水而得到的殘液中得以富集 . 我國首座重水堆核電站 — 泰山三核用上國產(chǎn)核燃料 勢能 H–H 鍵焓 D–D 鍵焓 H2的零點(diǎn)能 D2的零點(diǎn)能 H2, D2分子的勢能曲線 R 二元?dú)浠衔镌谥芷诒碇械姆植? 二元?dú)浠衔锏姆诸?
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