Question

由于地球的二氧化碳劇增，由此產(chǎn)生的“溫室效應(yīng)”使自然災(zāi)害頻繁發(fā)生，2004年底印度洋發(fā)生的大地震及海嘯造成的慘劇使世人記憶猶新．消除“溫室效應(yīng)”的有效措施是廣泛植樹(shù)造林．已知180g葡萄糖（C₆H₁₂O₆）完全燃燒時(shí)放熱2804kJ太陽(yáng)每分鐘對(duì)地球表面輻射能量為2.1J/cm²；植物通過(guò)光合作用生成葡萄糖和氧氣．設(shè)光合作用時(shí)太陽(yáng)能量利用率10%，每片樹(shù)葉面積以10cm²計(jì)算，這樣的樹(shù)葉100片要合成1.8g葡萄糖．
問(wèn)：
（1）需光照多長(zhǎng)時(shí)間？
（2）若空氣中含CO₂質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.3%，需要標(biāo)準(zhǔn)狀況下空氣多少升？（標(biāo)準(zhǔn)狀況下空氣密度為1.29g/L）
（3）若標(biāo)準(zhǔn)狀況下氧氣密度為1.429g/L，問(wèn)光合作用時(shí)除生成1.8g葡萄糖，還放出氧氣多少升？

Answer 1

分析：（1）根據(jù)能量守恒，由180g葡萄糖（C₆H₁₂O₆）完全燃燒時(shí)放熱2804kJ，求出1.8g葡萄糖完全燃燒釋放的熱量，也就是需要吸收的太陽(yáng)能，再根據(jù)樹(shù)葉的面積和太陽(yáng)每分鐘對(duì)地球表面輻射能量為2.1J/cm²，就可以計(jì)算出需要光照的時(shí)間；
（2）根據(jù)光和作用的化學(xué)方程式，由葡萄糖的質(zhì)量可以求二氧化碳、和氧氣的質(zhì)量，在求出體積．

解答：解：由能量守恒可知：180gC₆H₁₂O₆完全燃燒放熱2804×10³J，則生成180gC₆H₁₂O₆需要吸熱2804×10³J．
生成1.8g C₆H₁₂O₆需要時(shí)間是：

2804×1000J

180g

×1.8g÷（2.1J/cm²×10%×10cm²×100）=133.5分鐘
設(shè)生成生成1.8g C₆H₁₂O₆需要CO₂質(zhì)量為x，同時(shí)生成O₂的質(zhì)量為y
6CO₂+6H₂O

光      .

葉綠體

C₆H₁₂O₆+6O₂
264                180   192
x                  1.8g   y
264：x=180：1.8g      180：1.8g=192：y
x=2.64g             y=1.92g
故空氣質(zhì)量為2.64g÷0.3%=880g  
空氣的體積為880g÷1.29g/L=682L
氧氣的體積為1.92g÷1.429g/L=1.34L．
故答為：（1）133.5分鐘；（2）682L（3）1.34L．

點(diǎn)評(píng)：本題主要考查了根據(jù)化學(xué)方程式的計(jì)算，要想解答好這類(lèi)題目，就要理解和熟記根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式的計(jì)算步驟和格式，以及與之相關(guān)的知識(shí)等．