氢气燃料汽车,以氢气为动力的发动机在燃烧过程中,只会排出水蒸气而无二氧化碳等其他废气排出,因而不会产生温室效应,对环境极有好处.1.若已知每摩尔氢气燃烧后生成水蒸气并放出285.8KJ

Question

氢气燃料汽车,以氢气为动力的发动机在燃烧过程中,只会排出水蒸气而无二氧化碳等其他废气排出,因而不会产生温室效应,对环境极有好处.
1.若已知每摩尔氢气燃烧后生成水蒸气并放出285.8KJ的热量,试写出氢气燃烧的热化学方程式.
2.某氢气燃料汽车重6t,阻力是车重的0.05倍,最大输出功率为60KW,问：
（1）车以a=0.5m·s-2从静止匀加速启动,能用多长时间?
（2）最大行驶速度为多少（约300KM）?发动机的的效率为百分之五十,则需要多少千克氢作燃料?

Answer 1

第一问：
2H2 +O2 ==(点燃）== 2H20 ΔH=-571.6KJ/mol
第二问：
汽车所受阻力f=6t*1000*9.8*0.05=2940N
设汽车匀速时速度为V,牵引力为F 合力为F（合）
F（合）=F-f=ma
即F-2940=6000*0.5 求得F=5940N
因为最大功率P=FV
即60000=5940*V 求得 V≈10m/s
因为V=V1 +aT
即10=0+ 0.5T 解得 T=20s
第三问：
牵引力和摩擦力相等的时候,加速度为0.速度最大
即60000=2940*V 解得V=20.4m/s
这部分所做的功W=F*S=2940*300000=8.82*10^8
Q=W=8.82*10^8
因为由题目可以知道,每摩尔氢气反应,放出热量为285.8KJ
则需要的氢气为n=Q/285800=3086mol
这样,需要氢气的量为m=M*n=3086*2=6172g
答 :略