Question

能源危機是制約現(xiàn)代社會發(fā)展的嚴重問題，開發(fā)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(xiàn)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(huán)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(xiàn)象稱為“

 

效應”．
（2）氫能是各國正在開發(fā)的新能源．氫能開發(fā)中氫氣的制備是關鍵技術之一．目前，科學家正研究和開發(fā)利用太陽能、水能等可再生能源發(fā)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?yōu)樗�．從能量轉換的角度看，原電池是一種

 

的裝置．
（3）水力發(fā)電利用了水能這一可再生能源．在西部大開發(fā)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(fā)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(fā)電中將水的動能轉化為電能的效率為η，則發(fā)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(fā)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(fā)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(jù)機械能守恒定律列式求解速度；根據(jù)能量守恒定律求解．

解答：解：（1）溫室效應主要是由于現(xiàn)代化工業(yè)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(jù)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(chǎn)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(fā)電站的原理，不難．