Question

为缓解能源危机，能源专家构想出了利用太阳能促使燃料循环的构想图：

当前，科学家还未实现这一构想。但大自然已经解决了这个问题，绿色植物的光合作用就是在日光作用下，利用太阳能把CO₂和H₂O转变成了能源葡萄糖（可燃烧）： 6CO₂ + 6H₂OC₆H₁₂O₆ + 6O₂

（1）如果上述构想成立，试写出有关反应的化学方程式。

（2）在此构想的物质循环中，太阳能最终转化为___________能。

（3）实现上述构想的关键问题是什么？

Answer 1

（1）CO₂ + 2 H₂OCH₄ + 2O₂；2CO₂ + 2H₂O2CH₃OH + 3O₂； 2N₂ + 6H₂O4NH₃ + 3O₂。（2）热 （3）问题的关键是是如何使燃烧产物吸收太阳能，故需要研制新型高效吸收太阳能的材料（如人工叶绿素）。

解析:

能源问题是化学与社会中的重要一项。太阳能是一种巨大、无污染、最经济的能源。可以说地球上的能源归根到底主要是来自于太阳。光合作用是地球上利用光能将无机物转变成有机物的作用。从上面箭头所示的循环过程中，太阳能最终变成热能。目前开发利用太阳能的关键是解决光能的吸收问题，故“人工叶绿素”就成为当前能源科学家研究开发的热点。由题给化学方程式可知，该反应为葡萄糖燃烧反应的逆向过程，按照这一思路，可实现如下变化：

2 CO₂2 CO + O₂；2 H₂O2 H₂ + O₂ ……