Question

美国《科学美国人》杂志在1971年7月刊登的“地球的能量资源”一文中提供了如下数据：

直接反射	52,000×109 kJ/s
以热能方式离开地球	81,000×109 kJ/s
水循环	40,000×109 kJ/s
大气流动	370×109 kJ/s
光合作用	40×109 kJ/s

到达地球表面的太阳辐射能的几条主要去路：请选用以上数据计算（写出计算过程）：

（1）地球对太阳能的利用率约为        。

（2）通过光合作用，每年有         千焦的太阳能转化为化学能（每年按365天计算）。

（3）设每年由绿色植物通过光合作用（6CO₂ + 6H₂O → C₆H₁₂O₆ + 6O₂）为我们生存的环境除去二氧化碳的质量为A。试根据能量关系列出A的计算式，列式中缺少的数据用符号表示。

A=          （千克），所缺少的数据的化学含义为                          。

 

Answer 1

【答案】

（1）23.3% （2）1.26×10¹⁸kJ

（其中Q为每生成1 mol葡萄糖所需吸收的能量）

【解析】

试题分析：（1）地球对太阳能的利用率＝[（水循环吸热＋大气流动吸热＋光合作用吸热）÷太阳辐射能] ×100%

＝

＝23.3%

[（40000＋370＋40）×10⁹ kJ/s]÷[（52000＋81000＋40000 ＋370＋40）×10⁹ kJ/s] ×100% =23.3%

（2）通过光合作用，每年太阳能转化的化学能为：

365×24×60×60s×40×10⁹kJ/s＝1.26×10¹⁸kJ

（3）设每生成1 mol C₆H₁₂O₆（葡萄糖）所吸收的能量为Q kJ，则：

6CO₂       ＋    6H₂O  C₆H₁₂O₆ + 6O₂ + Q

6×44×10^{—3 kg}                                 Q kJ

A                                     1.26×10¹⁸ kJ

解得A＝（其中Q为每生成1 mol葡萄糖所需吸收的能量）

考点：考查能量的转化以及能量利用率的有关计算

点评：该题是通过定量的计算，有利于培养学生感性认识，增强学生的能源节约意识和社会责任感，也有利于激发学生献身科学研究的热情。该题难度不大，便于培养学生的规范答题能力。