电解水一公斤需多少度电

Question

如题所述

Answer 1

要计算电解水制氢一公斤所需的电量，我们需要考虑水的电解反应方程和电解的效率。
水的电解反应方程为：
2H2O(l) → 2H2(g) + O2(g)
根据该方程，制取一摩尔（2克）氢气需要两摩尔电子。氢气的相对分子质量为2克/摩尔，因此一克氢气需要1摩尔电子。
制取1公斤（1000克）氢气的氢气需要1000摩尔电子。
接下来，我们需要考虑电解的效率。电解水的效率通常是小于100％的，因为在电解的过程中会有部分能量转化为其他形式，如热能。通常情况下，电解水的效率约为70-80％，也就是说，实际上制氢过程中会有一部分电能损失。
假设电解水的效率为75％，那么制取1公斤氢气所需的实际电量为：
1000摩尔电子 / 0.75 = 1333.33摩尔电子
最后，我们需要将摩尔电子转换为电量（库仑或安培秒）。1摩尔电子约等于96,485库仑。所以，制取1公斤氢气所需的电量约为：
1333.33摩尔电子 * 96,485库仑/摩尔 ≈ 128,720,000库仑
注意：以上计算仅为理论估算，实际生产中可能会有不同的效率和能量损失。实际生产中还需要考虑电解器的效率、电能的成本以及其他因素。