氢气不是温室气体,但它在大气中的化学反应会影响甲烷、臭氧和平流层水蒸气等温室气体,因此生产、运输和使用过程中泄漏出来的氢气会加剧全球变暖。
什么是氢气
氢气是氢元素的单质形态,化学式为H2。氢气在常温常压下是一种无色、无味、无毒、易燃易爆炸气体,分子量为2.0157,在0℃、101.325kPa条件下的密度为0.08987g/L。氢气难溶于水中,在21℃时,水中溶解度仅为1.62mg/L。
氢气是世界上已知密度最小的气体,也是自然界中最轻的气体,其具有可燃性、还原性、氧化性等化学性质。氢气不仅可以用于填充气球、治疗疾病,在工业上作氢化剂和还原剂,而且它也是21世纪主要研究的一种新型的清洁能源,可以作为航空燃料或以燃烧电池的方式为汽车提供动力。氢气可以通过电解水、水煤气、烃类转化法等方法制备。
氢气的理化性质是什么
1、气的物理性质
氢气是无色并且密度比空气小的气体,在101千帕压强下,温度-252.87℃时,氢气可转变成无色的液体;-259.1℃时,变成雪状固体。常温下,氢气的性质很稳定,不容易跟其它物质发生化学反应。
2、氢气的化学性质
①可燃性(可在氧气中或氯气中燃烧):2H2+O2=点燃=2H2O(化合反应);
(点燃不纯的氢气要发生爆炸,点燃氢气前必须验纯,相似的,氘(重氢)在氧气中点燃可以生成重水(D2O));
H2+Cl2=点燃=2HCl(化合反应);
H2+F2=2HF(氢气与氟气混合立刻爆炸,生成氟化氢气体)。
②还原性(使某些金属氧化物还原)
H2+CuO=Cu+H2O(置换反应);
3H2+Fe2O3=高温=2Fe+3H2O(置换反应);
3H2+WO3W+3H2O(置换反应)。
氢气会污染环境吗
氢气不会污染环境。氢气作为能源,越来越受到人们的关注。氢气本身无毒,完全燃烧放出的热量约为同质量甲烷的两倍多(液氢完全燃焼约为同质量汽油的3倍),且燃烧后的产物为水(2H2+O2=点燃=2H2O),不污染空气。所以,它被认为是理想的清洁,高能燃料。
目前,作为高能燃料,液氢已应用于航天等领域;作为化学电源,氢氧燃料电池已经被应用,如用作汽车的驱动能源等。