用電解水的方式生產氫氣經濟嗎？大約要多少電才能分解出1KG氫氣。

【專家解說】：氫氣的工業(yè)制法有：①水煤氣法。在1000℃以上，使水蒸氣通過灼熱的煤，得氫氣和一氧化碳的混合氣，稱水煤氣。用三氧化二鐵做催化劑，水煤氣與水蒸氣作用，一氧化碳轉化為二氧化碳后可用水吸收除去 。②烴-水蒸氣催化重整法。揮發(fā)性烴類與水蒸氣在700～1000℃ 通過鎳催化劑，生成氫氣和一氧化碳，再用①法除去后者。③電解水法。純度可達99.9％，但只適用于水力資源豐富地區(qū)。 樓上：熱分解是利用太陽能將水加熱，將水或水蒸汽加熱到攝氏溫度3000度以上，讓水中的氫和氧進行分解，隨后再利用氫氣燃燒進行發(fā)電。電解水是，利用太陽光和電解水相結合產生氫氣，進行發(fā)電，是目前應用較廣泛且比較成熟的方法，并且氫氣的轉換效率達到約7585％左右，不過轉換的過程中耗電較大，從能量利用的觀點來看是較不劃算。 氫 釋義:氣體元素，也是宇宙中含量最豐富的元素，符號H。多用于化學工業(yè)。 【氫彈】用氫的同位素氘和氚制成的熱核武器，威力比原子彈大。 部首查詢:04氣部 氫 hydrogen 一種化學元素 。 化學 符號 H ，原子 序數(shù) 1 ，原 子量1.00794，屬周期系ⅠA族。又稱? 。1766 年由英國H.卡文迪什發(fā)現(xiàn)，稱為可燃空氣 。1787 年法國 A.-L. 拉瓦錫命名為Hydrogene ，含義是成水元素 。氫在地殼中的含量為1％，絕大部分以水和有機化合物的形式存在。在宇宙中，氫是蘊藏量最豐富的元素，90％的原子都是氫。 氫有三種同位素，質量數(shù)為1的稱? ，2的稱氘(又稱重氫），3的稱氚。在天然氫中 ，?的含量為99.985％，氘為0.0148％，氚為1×10-15％。氫是無色、無臭的氣體 ，氣體分子由兩個原子組成，熔點－259.14℃，沸點－252.8℃ ，在水中的溶解度21.4厘米3／千克水（0℃），在金屬鎳、鈀、鉑內的溶解度很大 ，1 體積鈀能溶解幾百體積的氫氣 ，是良好的儲氫材料。在常溫下，氫的化學性質不活潑。氫分子在2000℃以上分解為原子氫，它非?；顫?，即使在室溫下，原子氫也能將許多金屬氧化物或氯化物還原為金屬。氫氣與許多非金屬元素或金屬元素只有在高溫下才能發(fā)生反應，例如，氫氣與氧氣混合后，只有點燃時才會發(fā)生爆炸。氫與很多非金屬化合形成酸，故稱成酸元素。氫與非金屬元素化合，氧化態(tài)為＋1；與金屬元素化合形成金屬氫化物時 ，氧化態(tài)為－1，例如氫化鈉(NaH)等。 氫氣的實驗室制法有：①電位序在氫以前的金屬（如鋅或鐵）與不具氧化性的酸(如鹽酸)作用，可制得氫氣。②金屬(如鋅、硅、鐵)與堿(氫氧化鈉)作用，可得氫氣。③電解水制得的氫氣最純。④氫化鈣與水發(fā)生反應： CaH2+2H2OCa(OH)2+2H2氫化鈣是固體，攜帶方便，與水作用，能很快產生氫氣，此法在野外作業(yè)中有較大的實用價值。 氫氣的工業(yè)制法有：①水煤氣法。在1000℃以上，使水蒸氣通過灼熱的煤，得氫氣和一氧化碳的混合氣，稱水煤氣。用三氧化二鐵做催化劑，水煤氣與水蒸氣作用，一氧化碳轉化為二氧化碳后可用水吸收除去 。②烴-水蒸氣催化重整法。揮發(fā)性烴類與水蒸氣在700～1000℃ 通過鎳催化劑，生成氫氣和一氧化碳，再用①法除去后者。③電解水法。純度可達99.9％，但只適用于水力資源豐富地區(qū)。 氫氣最大的用途是生產氨和鹽酸。還用于不飽和植物油的催化加氫(用鉑做催化劑)以制備脂肪。氫與一氧化碳反應，可得甲醇，可能成為新能源。氫氣能在高溫下還原金屬氧化物以制備純金屬(如鎢絲)。氫的用途中最有發(fā)展前景的是用作能源 ，每千克氫燃燒時放出的熱量約為汽油的3倍 ，氫能源的最大優(yōu)點是不會造成大氣污染。 氫的特性 氫 - 氦 氫 鋰 Image:H-TableImage.png 元素周期表 總體特性 名稱, 符號, 序號 氫、H、1 系列 非金屬 族, 周期, 元素分區(qū) 1族, 1, s 密度、硬度 0.0899 kg/m3(273K)、NA 顏色和外表 無色 Image:H,1.jpg 大氣含量 10-4 % 地殼含量 0.88 % 原子屬性 原子量 1.00794 原子量單位 原子半徑 (計算值) 25（53）pm 共價半徑 37 pm 范德華半徑 120 pm 價電子排布 1s1 電子在每能級的排布 1 氧化價（氧化物） 1（兩性的） 晶體結構 六角形 物理屬性 物質狀態(tài) 氣態(tài) 熔點 14.025 K （-259.125 °C） 沸點 20.268 K （-252.882 °C） 摩爾體積 11.42×10-6m3/mol 汽化熱 0.44936 kJ/mol 熔化熱 0.05868 kJ/mol 蒸氣壓 209 帕（23K） 聲速 1270 m/s（293.15K） 其他性質 電負性 2.2（鮑林標度） 比熱 14304 J/(kg·K) 電導率 無數(shù)據(jù) 熱導率 0.1815 W/(m·K) 電離能 1312 kJ/mol 最穩(wěn)定的同位素 同位素 豐度 半衰期 衰變模式 衰變能量 MeV 衰變產物 1H 99.985 % 穩(wěn)定 2H 0.015 % 穩(wěn)定 3H 10-15 % / 人造 12.32年 β衰變 0.019 3He 4H 人造 9.93696×10-23秒 中子釋放 2.910 3H 5H 人造 8.01930×10-23秒 中子釋放 ? 4H 6H 人造 3.26500×10-22秒 三粒中子 釋放 ? 3H 7H 人造 無數(shù)據(jù) 中子釋放? ? 6H? 核磁公振特性 1H 2H 3H 核自旋 1/2 1 1/2 靈敏度 1 0.00965 1.21 在沒有特別注明的情況下使用的是 國際標準基準單位單位和標準氣溫和氣壓 氫是一種化學元素，化學符號為H，原子序數(shù)是1，在元素周期表中位于第一位。它的原子是所有原子中最細小的。氫通常的單質形態(tài)是氫氣。它是無色無味無臭，極易燃燒的雙原子的氣體，氫氣是最輕的氣體。它是宇宙中含量最高的物質。氫原子存在於水, 所有有機化合物和活生物中。導熱能力特別強，跟氧化合成水。在0攝氏度和一個大氣壓下，每升氫氣只有0.09克重——僅相當于同體積空氣重量的14.5分之一。 在常溫下，氫比較不活潑，但可用催化劑活化。在高溫下氫非?；顫?。除稀有氣體元素外，幾乎所有的元素都能與氫生成化合物。 目錄 [隱藏] 1 發(fā)現(xiàn) 2 名稱由來 3 分布 4 制備 5 純化 6 同位素 7 用途 8 參見 [編輯]發(fā)現(xiàn) 16世紀末期，瑞士化學家巴拉采爾斯把鐵放在硫酸中，鐵片頓時和硫酸發(fā)生激烈的化學反應，放出許多氣泡——氫氣。但直到1766年，氫才被英國科學家卡文迪許(Henry Cavendish)確定為化學元素，當時稱為可燃空氣，并證明它在空氣中燃燒生成水。(一說：1783年)1787年法國化學家拉瓦錫 (Antoine Lavoisier)證明氫是一種單質并給它命名。 [編輯]名稱由來 希臘語 hudôr(水) gennen (造成)，意即“產生水”的物質。 中文原稱“氫氣”為“輕氣”，“氫”屬爾后新造之形聲字。 日語循希臘語原義，稱為「水素」， [編輯]分布 在地球上和地球大氣中只存在極稀少的游離狀態(tài)氫。在地殼里，如果按重量計算，氫只占總重量的1%，而如果按原子百分數(shù)計算，則占17%。氫在自然界中分布很廣，水便是氫的“倉庫”——水中含11%的氫；泥土中約有1.5%的氫；石油、天然氣、動植物體也含氫。在空氣中，氫氣倒不多，約占總體積的一千萬分之五。在整個宇宙中，按原子百分數(shù)來說，氫卻是最多的元素。據(jù)研究，在太陽的大氣中，按原子百分數(shù)計算，氫占81.75%。在宇宙空間中，氫原子的數(shù)目比其他所有元素原子的總和約大100倍。 [編輯]制備 工業(yè)法有電解法、烴裂解法、烴蒸氣轉化法、煉廠氣提取法。 [編輯]純化 隨著半導體工業(yè)、精細化工和光電纖維工業(yè)的發(fā)展，產生了對高純氫的需求。例如，半導體生產工藝需要使用99.999%以上的高純氫。但是目前工業(yè)上各種制氫方法所得到的氫氣純度不高，為滿足工業(yè)上對各種高純氫的需求，必須對氫氣進行進一步的純化。氫氣的純化方法大致可分為兩類（物理法和化學法），六種方法。 氫氣的純化方法： 方法 基本原理 適用原料氣 制得的氫氣純度（%） 適用規(guī)格 高壓催化法 氫與氧發(fā)生催化反應而除去氧 含氧的氫氣，主要為電解法制得的氫氣 99.999 小 金屬氫化物分離法 先使氫與金屬形成金屬氫化物后，加熱或減壓使其分解 氫含量較低的氣體 >99.9999 中小 高壓吸附法 吸附劑選擇吸附雜質 任何含氫氣體 99.999 大 低溫分離法 低溫下使氣體冷凝 任何含氫氣體 90~98 大 鈀合金薄膜擴散法 鈀合金薄膜對氫有選擇滲透性，而其他氣體不能透過 氫含量較低的氣體 >99.9999 中小 聚合物薄膜擴散法 氣體通過薄膜的擴散速率不同 煉油廠廢氣 92~98 小 [編輯]同位素 在眾多元素中，只有氫的同素擁有不同名稱。 在自然界中存在的同位素有: 氕（piē）（1H）、氘（daō）（2H，D，重氫）、氚（chuān）（3H，T，超重氫） 以人工方法合成的同位素有: 4H、5H、6H、7H。 [編輯]用途 氫是重要工業(yè)原料，如生產合成氨和甲醇，也用來提煉石油，氫化有機物質作為收縮氣體，用在氧氫焰熔接器和火箭燃料中。在高溫下用氫將金屬氧化物還原以制取金屬較之其他方法，產品的性質更易控制，同時金屬的純度也高。廣泛用于鎢、鉬、鈷、鐵等金屬粉末和鍺、硅的生產。 由于氫氣很輕，人們利用它來制作氫氣球。氫氣與氧氣化合時，放出大量的熱，被利用來進行切割金屬。 利用氫的同位素氘和氚的原子核聚變時產生的能量能生產殺傷和破壞性極強的氫彈，其威力比原子彈大得多。 現(xiàn)在，氫氣還作為一種可替代性的未來的清潔能源，用于汽車等的燃料。為此，美國于2002年還提出了“國家氫動力計劃”。但是由于技術還不成熟，還沒有進行大批的工業(yè)化應用。2003年科學家發(fā)現(xiàn)，使用氫燃料會使大氣層中的氫增加約4～8倍。認為可能會讓同溫層的上端更冷、云層更多，還會加劇臭氧洞的擴大。但是一些因素也可抵銷這種影響，如使用氯氟甲烷的減少、土壤的吸收、以及燃料電池的新技術的開發(fā)等。 [編輯]參見 元素周期表 同位素列表 金屬氫 反氫 中國科學院：開拓未來能源——氫能 氫經濟對環(huán)境的潛在影響