Question

能源是人類生存和發(fā)展的重要因素，請回答下列有關(guān)能源問題：

　　

(1)人類所能使用的能量絕大多數(shù)來源于太陽能，捕獲太陽能的生物主要為綠色植物．綠色植物能夠通過光合作用把太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，寫出光合作用的總反應(yīng)式：________．

(2)根據(jù)《科學(xué)美國人》雜志，在1971年7月號刊登的《地球的能量資源》一文中提供的數(shù)據(jù)，到達地球表面的太陽能輻射通過光合作用途徑提供的能量為40×．

試問：①通過光合作用，每年約有________kJ的太陽能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能．

②每年由綠色植物通過光合作用為我們的生存環(huán)境除去的質(zhì)量為m，試根據(jù)能量關(guān)系列出m的計算式，列式中缺少的數(shù)據(jù)用符號表示．m＝________．

(3)人類開發(fā)月球已為時不遠，科學(xué)探測表明，月球土壤中富含氦－3，其資源總量初步估算達100萬～500萬噸，人類開發(fā)利用月壤中的氦－3的意義是什么？________

(4)煤、石油、開然氣、水能及生物能等是多年來大規(guī)模使用的能源，被稱為________能源(用“常規(guī)能源”或“新能源”填充，下同)，而核能、地?zé)�、海洋能、沼氣以及太陽能、風(fēng)能等被稱為________能源．

(5)水能是可再生能源，可持續(xù)地利用它來發(fā)電，為人類提供“清潔”的能源．若一水力發(fā)電站水庫的平均流量為Q()，落差為h(m)發(fā)電效率為η，則全年發(fā)電量A(kw·h)為________

(6)已知()n＋n→3n＋3n＋能量，請設(shè)想出這一反應(yīng)的實際價值和意義．________

Answer 1

答案：
解析：

答案　(1);(2)12.6×kJ　3.33×/Q(kg)(式中Q表示每生成1mol葡萄糖所需要吸收的能量;(3)將是人類可長期使用的清潔、安全、高效的核聚變發(fā)電燃料;(4)常規(guī)新;(5)A＝876ηQgh(kw·h);(6)利用秸桿、雜草、樹葉等農(nóng)作物的廢棄物經(jīng)微生物發(fā)酵之后便有沼氣產(chǎn)生，它是農(nóng)村能源的重要來源．也是擴大肥源，提高肥效和改善農(nóng)村衛(wèi)生條件的重要措施 　　解析　本題以人類生存與發(fā)展的重要支撐——能源為背景，考查了與生物有關(guān)的物理問題及化學(xué)問題． 　　(1)光能是取之不盡，用之不竭的能源，在地球上綠色植物的光合作用是能夠?qū)⑻�陽能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能為人類及其他生物利用的惟一途徑．根據(jù)生物學(xué)知識，即可寫出光合作用的方程式： 　　 　　(2)①根據(jù)題意，到達地球表面的太陽輻射能中，能被地球上的綠色植物通過光合作用所固定的太陽能為40×，則一年由光合作用所固定的太陽能W為： 　　W＝40××365d×24h×60m×60S×＝12.6×kJ 　　即有1.26×kJ的太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能． 　�、诶�用一般的化學(xué)計算方法，設(shè)參與光合作用的的質(zhì)量為m kg，則 　　其中Q為每生成1mol葡萄所需要吸收的太陽能的量． 　　(3)對地外世界的了解，對20世紀自然科學(xué)最新發(fā)展情況的了解，也是學(xué)生科學(xué)素質(zhì)的組成部分．由物理知識可知：是核聚變的原料，是人類將來可供長期使用的清潔、安全、高效的核聚變發(fā)電燃料．但到目前為止，人類由于技術(shù)原因，還不能實現(xiàn)冷核聚變發(fā)電，但可以預(yù)測在不遠的將來一定能夠?qū)崿F(xiàn)核聚變能的和平利用． 　　(4)根據(jù)一般性的地理知識，按能源利用技術(shù)狀況分：常規(guī)能源——多年大規(guī)模使用；新能源——近若干年才開始利用，現(xiàn)在又有新的利用方式的能源．按題意，煤、石油、天然氣、水能及生物能等是多年來大規(guī)模使用的能源，應(yīng)屬于常規(guī)能源；而核能、地?zé)�、海洋能、沼氣以及太陽能等�?yīng)屬于新能源． 　　(5)由物理知識可知：水的密度為ρ＝1×，在1S內(nèi)流水重力勢能減少了△Ep＝pQgh，轉(zhuǎn)化為電能為： 　　△Ep·η＝ηpQgh，即設(shè)水電站發(fā)電功率為：P＝ηρQgh(瓦) 　　由W＝Pt得：全年發(fā)電總量為： 　　A＝W＝ηpQght＝＝8760ηρQgh(kw·h) 　　(6)按題意，是人類應(yīng)如何合理開發(fā)利用生物能，因為地球上的綠色植物一年通過光合作用所固定的太陽能的總量是非常巨大的，這些能量都貯存在糖類等有機物．在秸稈、雜草等農(nóng)作物的廢棄物中蘊藏著大量的生物能，充分利用這些生物都是解決農(nóng)村能源短缺的問題．目前常用的方法是將秸桿、雜草等農(nóng)作物的廢棄物在發(fā)酵池中發(fā)酵產(chǎn)生沼氣，為農(nóng)村提供能源．