Question

2011年地球日主题为：“珍惜地球资源，转变发展方式”．为减少化石燃料的使用，降低污染，各国都在积极进行技术创新．
（1）美国科学家发明了一种“发电叶子”，将这种叶子放入水中，在太阳光照射下，叶子中的催化剂会将水分解成氢气和氧气储存在氢氧燃料电池中，再转化为电能，供家庭用电需求．
①整个过程中都发生了哪些形式的能量转化？

太阳能→化学能→电能

．
②“发电叶子”产生氢气、氧气的化学方程式为

2H₂O

催化剂  .

光照

2H₂↑+O₂↑

．
（2）我国积极改进风电技术，扩大风电使用，并配套大型储能设备--“全钒液流”储能电池，以保证稳定供电．
①与煤炭火力发电相比，风力发电的优点是

风能是可再生能源

．
②“全钒液流”储能电池在充电时，电池中的VO²⁺会变成VO2+，这个过程中钒元素（V）的化合价由

+4

变为

+5

．

Answer 1

分析：根据已有的知识进行分析，太阳提供的是太阳能，水分解成氢气和氧气，则是实现了化学能的转化；风能是可再生能源，根据化合价的求算进行解答即可．

解答：解：（1）①在太阳光照射下，叶子中的催化剂会将水分解成氢气和氧气储存在氢氧燃料电池中，实现的是太阳能到化学能的转化，通过电池实现化学能到电能的转化，故填：太阳能→化学能→电能；
②在光照和催化剂的作用下，水能生成氢气和氧气，故填：2H₂O

催化剂  .

光照

2H₂↑+O₂↑；
（2）①煤炭是化石能源，是不可再生的，而风能是可再生的能源，故填：风能是可再生能源；
②VO²⁺中，氧元素的化合价为-2，设V的化合价为x，则有x+（-2）=+2，解得x=+4；VO2+中，氧元素的化合价为-2，设V的化合价为y，则有y+（-2）×2=+1，解得y=+5，故填：+4，+5．

点评：本题考查了化学与能源的知识以及化合价的有关计算，完成此题，可以依据已有的知识进行．