Question

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

當(dāng)前，科學(xué)家還未實(shí)現(xiàn)這一構(gòu)想，但大自然已解決了這個(gè)問(wèn)題。綠色植物的光合作用就是在日光作用下，利用太陽(yáng)能把CO₂和H₂O轉(zhuǎn)變成了能源葡萄糖(可燃燒)：6CO₂+6H₂O C₆H₁₂O₆+6O₂

(1)如上述構(gòu)想成立，試寫(xiě)出有關(guān)反應(yīng)的方程式。

(2)實(shí)現(xiàn)上述構(gòu)想的關(guān)鍵問(wèn)題是什么？

Answer 1

解析：光合作用幾乎是地球上唯一能利用光能把無(wú)機(jī)物合成貯能有機(jī)物的作用。能源問(wèn)題中太陽(yáng)能的開(kāi)發(fā)和利用中關(guān)鍵問(wèn)題是如何使某些物質(zhì)吸收光能，而這必須使用特殊材料作“載體”，故“人工葉綠素”就成為當(dāng)前能源科學(xué)家研究開(kāi)發(fā)的熱點(diǎn)。例如2H₂+O₂2H₂O，利用太陽(yáng)能，可將H₂O(2H₂O2H₂↑+O₂↑)變回H₂和O₂。日本科學(xué)家曾利用鈾和氧化鈦制得一種粉狀“人工葉綠素”，放入水中，再加入少量切碎的綠色植物，再以陽(yáng)光照射，使之源源不斷地產(chǎn)生H₂。

答案：(1)2CO₂2CO+O₂；2H₂O2H₂↑+O₂↑；CO₂+2H₂O CH₄+2O₂；2CO₂+4H₂O2CH₃OH+3O₂；2N₂+6H₂O4NH₃+3O₂

(2)問(wèn)題的關(guān)鍵是如何使燃燒產(chǎn)物吸收太陽(yáng)能，故需要研究新型高效吸收材料(人工葉綠素)即能源問(wèn)題轉(zhuǎn)變成為材料問(wèn)題。