想知道液氢和沼气的知识（化学方面和燃料应用方面的），越详细越好！！！拜托各位！！

氢气(H2)是一种高能，环保的清洁能源，来源广泛。而自然界中也存在氢气但含量很少，而工业也可以制取氢气，而对于一，二次能源来分类的话，氢气主要是通过一次能源的消耗来制取的，所以应归属于二次能源。如果有更多的物理和化学的问题请加：918696020

液氢是二次能源。可以通过其他方法制得。

氢能是指氢和氧进行化学反应释放出的化学能，具有能量密度大、零污染、零碳排等优点，被誉为21世纪的“终极能源”。

氢能是二次能源。

氢能是指氢和氧进行化学反应释放出的化学能，具有能量密度大、零污染、零碳排等优点，被誉为21世纪的“终极能源”。

氢能：

氢能是由氢元素在物理与化学变化过程中释放的能量。氢气和氧气可以通过燃烧产生热能，也可以通过燃料电池转化成电能。氢气不仅来源广泛，还具有导热良好、清洁无毒和单位质量热量高等优点，相同质量下所含热量约是汽油的3倍，是石油化工重要原料和航天火箭动力燃料。随着应对气候变化、实现碳中和的呼声日益高涨，氢能在改变人类能源体系方面被寄予厚望。

氢能之所以备受青睐，不仅在于其释放过程中的零碳排放，还在于氢气可作为储能载体，弥补可再生能源波动性、间歇性等短板，促进后者的大规模发展。比如，德国政府正在推动的“电力转化气体”技术，通过制取氢气来存储不能及时利用的风电、太阳能发电等清洁电力，并将氢气长距离输运以进一步有效利用。

除了气态，氢气还能以液态或固态氢化物出现，具有多种储运方式。作为难得的“耦合剂”型能源，氢能既可实现电力和氢气之间的灵活转化，又能搭建“桥梁”实现电、热、冷乃至固体、气体、液体燃料的互联互通，构建更加清洁高效的能源体系。

氢能源无污染，氢和氧反映产物是水。没有二氧化氮，二氧化碳，一氧化碳之类的尾气（危害大气层），而水是生命的源泉，毫无污染。

电动汽车主要靠锂电池作为能源。锂电池本身存在老化，衰减问题。同时不耐低温。而且电池内本身是存在污染环境的酸物质的，废旧电池处理也是问题。而氢燃料电池则不同，不需要其他酸物质帮助，就是电解水的逆反应。直接产生电能驱动电动力运转。带动汽车前进。目前氢能源电池车已经研发出来了，加一次氢续航可以达到600km。百公里氢耗大约等于4L，92号汽油。动能转化率可以达到60%-80%，比化石燃料高，缺点是氢电池需要铂来制作电极，铂造价贵。导致整个车成本过高。随着技术的不断研究提升。氢能源就是人类最完美的能源。比电动和化石燃料均强。

氢气具有可燃性，需要通过化学反应才能表现出来，属于氢气的化学性质。

物质的化学性质是需要通过化学变化才能表现出来的性质，物理性质是不需要发生化学变化就能表现出来的性质，包括物质的颜色、状态、气味、熔点、沸点、密度、溶解性等，化学性质一般包括可燃性、氧化性、稳定性、还原性等．据此结合氢气的性质进行分析判断即可。

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考点名称：燃料的利用和新能源的开发

新能源:

在合理开发、综合利用化石能源的同时，积极开发氢能、核能．太阳能、生物质能(沼气)、风能、水能、地热能、潮汐能等新型能源，以应对能源危机，减轻环境污染，促进社全可持续发展.

几种常见的新能源:

(1)车用乙醇汽油

将乙醇液体中含有的水进一步除去，再添加适量的变性剂可形成变性燃料乙醇，将其与汽油以一定的比例混合形成乙醇汽油。酒精中不含氮、硫等元素，因此它完全燃烧后排放的尾气中污染物少，有利于保护环境，所以乙醇汽油是较清浩的能源。掺有10％乙醇的汽油燃烧可使CO排放量减少30％，碳氢化合物排放量减少10％，这种燃料不仅可以节省石油资源和有效地减少汽车尾气的污染，还可以促进农业生产。目前在我国的一城市正在逐步推广使用乙醇汽油。

(2)氢能

①氢气作为未来理想能源的优点

a．氢气的来源广泛，可以由水制得。

b．氢气燃烧的热值比化石燃料高(如下图)．大约是汽油热值的二倍。

c．最突出的优点是燃烧产物是水，不污染环境因此氢能源具有广阔的开发前景。

②氢气的性质

a．氢气的物理性质：通常情况下，氢气是无色、无味的气体，难溶于水，密度是0.089g/L，比空气密度小，是最轻的气体。

b．氢气的化学性质：氢气的可燃性：纯净的氢气在空气中能安静地燃烧，这个反应的化学方程式为2H2+O22H2O，现象为：产生淡监色火焰，放山热量氢气的还原性：氢气在加热条下，能跟某些金属氧化物反应，夺取金属氧化物中的O，因此，氢气具有还原性，即能使金属的氧化物失去O而还原为金属，氢气是一种重要的还原剂。

如氢气还原氧化铜：H2+CuOCu+H2O

现象：黑色固体粉末逐渐变为红色，试管内壁有水珠产生。

③氢能源的开发

a. 电解水的方法：消耗电量太多，成本高，不经济，不能大规模地制取氢气。

b. 理想的制氢方法：寻找合适的光分解催化剂，使水在太阳光的照射下分解产生氢气、

④氢气的储存：由于氢气是一种易燃易爆的气体，难液化，储存和运输不方便也不安全。如何储存氢气是氢能源开发研究的又一关键问题。目前，人们发现某些金属合金如Ti—Fe、Ti—Mn、La—Ni等具有储氢功能。其中La—Ni合金在常温、0.152MPa下就能放出氢气，已用于氢能汽车和燃料电池中氢气的储存，新型储氢型合金材料的研制和实际应用对氢能源开发具有重要意义

(3)生物质能

指太阳能以化学能形式贮存在生物质中的能量形式，即以生物质为载体的能量。它直接或间接地来源于绿色植物的光合作用，可转化为常规的固态、液态和气态燃料，取之不尽用之不竭，是一种可再生能源。通常包括木材，森林废弃物，农业废弃物，水生植物，油料植物，工业有机废弃物，动物粪便等。具有可再生性、低污染性、分布广泛、总量丰富等特性。

①沼气是有机物质在厌氧条件下经过微生物发酵而生成的一种可燃性气体，其主要成分是CH4。

②沼气的制取

把秸秆、杂草、人类粪便等废弃物放在密闭的沼气池中发酵，就可以产生甲烷

③发展沼气的意义：解决农村生活的燃料问题，提高农家肥的肥效。减少污染物的排放，保护环境。

(4)其他的新能源

随着社会对能量的需求量越来越大，化学反应提供的能量已经不能满足人类的需求。目前，人们正在开发和利用的新能源有太阳能、核能、风能、水能、地热能和潮汐能等。

①太阳能：地球上最根本的能源是太阳能。太阳能的利用一是通过集热器进行光热转换，如太阳能热水器．二是通过光电池直接转化为电能，如太阳能电池

②核能：来源于原子核的变化，这类变化叫核反应。核反应过程中由于原子核的变化，而伴随着巨大的能量变化，所以核能也叫原子能。

③风能：利用风力进行发电、扬帆助航等技术，也是一种可以再生的清洁能源

④地热能：地壳深处的温度比地面高得多，利用地下热量也时进行发电

⑤海洋能：在地球与长阳、月亮等的相互作用下海水不停地运动。站在海滩上，可以看到滚滚海浪，在其中蕴藏着潮汐能、波浪能、温差能，这些能量总称海洋能。

沼气与天然气的区别：

沼气和天然气的主要成分一样，都是CH4，但沼气并不是天然气。天然气是化石能源，属于不可再生能源，沼气是可再生能源。

节能:

(1)解决人类能源短缺的途径

①节约能源；

②开发利用新能源，

(2)节约能源的途径

①充分燃烧燃料：如使煤粉碎或气化后燃烧；

②充分利用热能：如综合利用；

③变废物为能源：如沼气。

航天固态燃料，航天专用(含有剧毒)。保存需要很高科技的技术含量对温度气压都有要求，所以都是在发射前一天才加入。这就是人类还不能登录火星的一个很大原因，无法保存从火星返回地球，火箭用的燃料

我们来看看目前我国氢气生产的来源：

我国制氢原料中以碳排放最高的煤制氢为主，占比高达62%，其次为天然气重整制氢占比为19%，电解水制氢占比最少，仅为1%。

绿氢”的生产途径有哪些

我国目前氢能产业仍处于初期阶段，氢气主要以“灰氢”为主，在生产过程中会有大量的CO2排放，并不能算是清洁能源。最终阶段的氢气是“绿氢”，这类氢气是通过使用可再生能源（例如太阳能、风能、核能等）制造的氢气。

目前较为成熟的生产方式是：可再生能源发电进行电解水制氢：主要是利用风光发电制氢，在生产“绿氢”的过程中，能够实现完全的无碳化。水电解制氢主要原理为水分子在直流电的作用下被解离生成氧气和氢气，分别从电解槽阳极和阴极析出。根据电解槽隔膜材料不同，可以分为碱性水电解（AE）、质子交换膜（PEM）水电解以及高温固体氧化物水电解（SOEC)。

正在开展研究的未来可能的氢能生产方式有: 1，液氨制氢, 主要原理是利用液氨和钠单质反应生成氨基化钠，然后氨基化钠将分解成为氮气、氢气以及钠单质。2，生物制氢，生物法制氢是把自然界储存于有机化合物中的能量通过产氢细菌等生物的作用转化为氢气。生物制氢是微生物自身新陈代谢的结果。具体包括：光解水制氢，暗发酵制氢，光发酵制氢几种方式3，太阳能制氢，目前太阳能制氢技术实现的主要途径有光化学制氢、光催化法制氢、人工光合作用制氢等。4，核能制氢，核能制氢就是利用核反应堆产生的热作为制氢的能源，通过选择合适的工艺，实现高效、大规模的制氢；同时减少甚至消除温室气体的排放。