Question

能源危機是制約現代社會發展的嚴重問題，開發和利用可再生能源是中國立足自身解決能源困擾的重要舉措之一．
（1）現代人類大量燃燒煤、石油等化石燃料，打破了生物圈中碳循環的平衡，使大氣中二氧化碳的含量迅速增加，導致氣溫升高．我們把這種現象稱為“

 

效應”．
（2）氫能是各國正在開發的新能源．氫能開發中氫氣的制備是關鍵技術之一．目前，科學家正研究和開發利用太陽能、水能等可再生能源發電，通過電解水制得氫氣，寫出該反應的化學方程式

 

．
氫能使用的主要途徑是設法構成原電池，使氫氣在原電池中轉變為水．從能量轉換的角度看，原電池是一種

 

的裝置．
（3）水力發電利用了水能這一可再生能源．在西部大開發的壯麗畫卷中，三峽工程是濃墨重彩的一筆．設三峽水庫水面到發電站水輪機的落差為h，重力加速度為g，不計水的初速和所受的阻力，則水到達水輪機時的速率等于

 

．
若每秒有質量為m的水通過水輪機，水力發電中將水的動能轉化為電能的效率為η，則發電的功率等于

 

．

Answer 1

分析：（1）溫室效應是指大氣中溫室氣體吸收了地球表面發出的長波輻射后向各個方向輻射能量，進而導致地球表面平均溫度升高的過程．溫室效應是地球大氣自身的一種特性，并非由大氣污染所導致．但由于人類活動增強了大氣中溫室氣體的含量，可能加劇了大氣的保溫能力，引發全球氣候變化．
（2）電解水得到氫氣和氧氣是目前常見的方法；
（3）根據機械能守恒定律列式求解速度；根據能量守恒定律求解．

解答：解：（1）溫室效應主要是由于現代化工業社會過多燃燒煤炭、石油和天然氣，大量排放尾氣，這些燃料 燃燒后放出大量的二氧化碳氣體進入大氣造成的．
（2）電解水方程為：2H₂O

電解  .

2H₂+O₂；
原電池是將氫氣與氧氣反映的化學能轉化為電能的裝置；
（3）根據機械能守恒定律，有mgh=

1

2

mv2，解得v=

2gh

；
每秒有質量為m的水通過水輪機，故每秒減小的重力勢能為mgh，電中將水的動能轉化為電能的效率為η，故每秒產生的電能為ηmgh，即功率為ηmgh；
故答案為：（1）溫室；（2）2H₂O

電解  .

2H₂+O₂，化學能轉變成電能；（3）

2gh

，ηmgh．

點評：本題是一道物理與化學的綜合題，考查了新能源中原電池和水力發電站的原理，不難．