Question

為緩解能源危機，能源專家構(gòu)想出了利用太陽能促使燃料循環(huán)的構(gòu)想圖：

當(dāng)前，科學(xué)家還未實現(xiàn)這一構(gòu)想。但大自然已經(jīng)解決了這個問題，綠色植物的光合作用就是在日光作用下，利用太陽能把CO₂和H₂O轉(zhuǎn)變成了能源葡萄糖（可燃燒）： 6CO₂ + 6H₂OC₆H₁₂O₆ + 6O₂

（1）如果上述構(gòu)想成立，試寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式。

（2）在此構(gòu)想的物質(zhì)循環(huán)中，太陽能最終轉(zhuǎn)化為___________能。

（3）實現(xiàn)上述構(gòu)想的關(guān)鍵問題是什么？

Answer 1

（1）CO₂ + 2 H₂OCH₄ + 2O₂；2CO₂ + 2H₂O2CH₃OH + 3O₂； 2N₂ + 6H₂O4NH₃ + 3O₂。（2）熱 （3）問題的關(guān)鍵是是如何使燃燒產(chǎn)物吸收太陽能，故需要研制新型高效吸收太陽能的材料（如人工葉綠素）。

解析:

能源問題是化學(xué)與社會中的重要一項。太陽能是一種巨大、無污染、最經(jīng)濟的能源。可以說地球上的能源歸根到底主要是來自于太陽。光合作用是地球上利用光能將無機物轉(zhuǎn)變成有機物的作用。從上面箭頭所示的循環(huán)過程中，太陽能最終變成熱能。目前開發(fā)利用太陽能的關(guān)鍵是解決光能的吸收問題，故“人工葉綠素”就成為當(dāng)前能源科學(xué)家研究開發(fā)的熱點。由題給化學(xué)方程式可知，該反應(yīng)為葡萄糖燃燒反應(yīng)的逆向過程，按照這一思路，可實現(xiàn)如下變化：

2 CO₂2 CO + O₂；2 H₂O2 H₂ + O₂ ……