Question

环境保护已成为当前和未来的一项全球性重大课题之一．为消除目前燃料使用过程中的环境污染问题，并缓解能源危机，有的专家提出利用太阳能  促进燃料循环使用的构想（如图）．
这种构想或方案可用如下反应表示：
①2CO₂

光能

2CO+O₂
⑦H₂O→

 

；
③N₂+H₂0→NH₃+

 

；
④CO₂+

 

→CH₃0H+

 

；
⑤

 

+H₂O→CH₄+

 

．
（1）请完成上述化学方程式；
（2）要实现上述的一些构想，目前和今后要解决的关键问题是

 

；
（3）如果光子的能量不够，上述反应是无法完成的．而大自然已经解决了这个问题，即

 

，它是地球上最重要的化学反应之一，请写出反应的化学方程式

 

．

Answer 1

分析：（1）分析图示，结合质量守恒，可将反应②③④⑤⑤补充完整；
（2）能量增加通过自然界中光合作用，如何使物质吸收光能转变为其它物质是目前和今后要解决的关键问题；
（3）如果光子的能量不够，大自然已经解决了这个问题，植物叶绿体是光合作用的场所，叶绿体内含叶绿素，叶绿素能吸收光能，把光能转化成化学能储存在其制造的有机物中．

解答：解：（1）分析图示，结合质量守恒，可知各反应为：②2H₂O

光能  .

2H₂+O₂；③2N₂+6H₂O

光能  .

4NH₃+3O₂；④2CO₂+4H₂O

光能

2CH₃OH+3O₂；⑤CO₂+H₂O→CH₄+2O₂；
故答案为：H₂+O₂；O₂；H₂O；O₂；CO₂；O₂；
（2）能量增加通过自然界中光合作用，如何使物质吸收光能转变为其它物质是目前和今后要解决的关键问题，
故答案为：如何使物质吸收光能转变为其它物质；
（3）如果光子的能量不够，通过大自然中的植物的光合作用，植物叶绿体内含叶绿素，叶绿素能吸收光能，吸收二氧化碳，生成葡萄糖和氧气，把光能转化成化学能，反应的化学方程式为：6CO₂+6H₂O

光能    .

叶绿体

C₆H₁₂O₆+6O₂，
故答案为：绿色植物的光合作用，即在日光作用下利用光能把二氧化碳和水转化成碳水化合物；6CO₂+6H₂O

光能    .

叶绿体

C₆H₁₂O₆+6O₂．

点评：本题主要考查了利用太阳能促进燃料循环使用的方案，看懂能量关系转化图是解决本题的关键，题目难度中等．