1. (2026·济南期中)如图为自然界中的“碳循环”示意图,下列说法错误的是 （）


A.途径①表示植物的光合作用
B.“碳循环”有利于维持大气中$\ce{CO_{2}}$含量的相对稳定
C.化石燃料燃烧使$\ce{CO_{2}}$排放量增加
D.将$\ce{CO_{2}}$压入地下实现碳封存,$\ce{CO_{2}}$分子间隔变小、运动停止

D

【分析】
本题考查碳循环相关知识及分子的性质，需逐一分析每个选项的正误：途径①是植物从大气中吸收二氧化碳，对应光合作用；碳循环可维持大气中二氧化碳含量稳定；化石燃料燃烧会增加二氧化碳排放量；分子始终在不断运动，不会停止，据此判断选项。
【解析】
选项A：植物的光合作用是吸收大气中二氧化碳、释放氧气的过程，途径①是植物从大气中获取二氧化碳，因此途径①表示植物的光合作用，该说法正确。
选项B：自然界的碳循环通过光合作用吸收二氧化碳，呼吸作用、分解作用、化石燃料燃烧等释放二氧化碳，能维持大气中$\ce{CO_{2}}$含量的相对稳定，该说法正确。
选项C：化石燃料（煤、石油等）含碳元素，燃烧时会生成大量二氧化碳，使$\ce{CO_{2}}$排放量增加，该说法正确。
选项D：将$\ce{CO_{2}}$压入地下时，压强增大，$\ce{CO_{2}}$分子间隔变小，但分子始终在不断运动，不会停止运动，该说法错误。
【答案】
D
【知识点】
碳循环、分子的特性
【点评】
本题结合碳循环示意图，综合考查碳循环的意义、光合作用的作用、化石燃料对碳循环的影响以及分子的基本性质，属于基础题型，需准确掌握相关知识点，逐一分析选项即可得出答案，难度适中。
【难度系数】
0.6

2. 我国提出努力争取在2030年前实现“碳达峰”，2060年前实现“碳中和”，充分体现了解决气候问题的大国担当。“碳封存”与“碳转化”是实现“碳达峰”“碳中和”目标不可或缺的重要技术选择。
【调查碳循环】
(1)自然界中消耗$\ce{CO_{2}}$的途径有。
【碳封存】2023年6月1日，我国首个海上$\ce{CO_{2}}$封存示范工程项目正式投用，开始规模化向海底地层注入伴随海上石油开采产生的$\ce{CO_{2}}$。该项目填补了我国海上$\ce{CO_{2}}$封存技术的空白。采用的技术是将油井开采产生的油气混合物注入高碳分离器，再将分离出的$\ce{CO_{2}}$通入压缩机加压和干燥，使其变成介于气态和液态之间的超临界状态。超临界状态$\ce{CO_{2}}$的密度高，接近液态$\ce{CO_{2}}$；黏度小，流动快，接近气态$\ce{CO_{2}}$。

(2)从分子的性质分析，$\ce{CO_{2}}$气体能被压缩的原因是。
(3)分析题目所给信息，下列对超临界$\ce{CO_{2}}$的理解正确的是(填字母)。
A. 超临界$\ce{CO_{2}}$与$\ce{CO_{2}}$气体的组成不同
B. 超临界$\ce{CO_{2}}$容易燃烧
C. 同等条件下，超临界$\ce{CO_{2}}$气体的输送比普通$\ce{CO_{2}}$更为有利
D. 超临界$\ce{CO_{2}}$存在于特定的条件下，条件改变，状态改变
【碳转化】利用$\ce{CO_{2}}$资源开发化工原料，合成化工产品，有着广阔的前景。
(4)合成尿素的化学方程式为$\ce{CO_{2} + 2NH_{3}\xlongequal{\;\;}CO(NH_{2})_{2} + X}$，物质X的化学式是。
(5)合成碳酸氢铵的化学方程式为$\ce{CO_{2} + NH_{3} + H_{2}O\xlongequal{\;\;}NH_{4}HCO_{3}}$。分析上述利用$\ce{CO_{2}}$和$\ce{NH_{3}}$合成尿素和碳酸氢铵的化学方程式，理论上，用相同质量的$\ce{NH_{3}}$分别生产$\ce{CO(NH_{2})_{2}}$和$\ce{NH_{4}HCO_{3}}$，消耗$\ce{CO_{2}}$的质量比为(填最简整数比)。
(6)中国科学院在淀粉人工合成方面取得重大突破，主要化学原理为：在催化剂的作用下，将$\ce{CO_{2}}$和氢气转化为甲醇(化学式为$\ce{CH_{3}OH}$)和水，再经较复杂的变化将甲醇转化为淀粉。
①上述过程中，$\ce{CO_{2}}$与氢气反应生成甲醇和水的化学方程式为。
②绿色植物通过光合作用也可以合成淀粉，该过程是将光能转化为能。

绿色植物的
光合作用
气态物质分子间隔较大
CD
$\ce{H_{2}O}$
1:2
$​ \mathrm {CO}_{2} + 3\mathrm {H}_{2}\xlongequal{催化剂}\mathrm {CH}_{3}\mathrm {OH} + \mathrm {H}_{2}\mathrm {O}​$
化学

【分析】
本题围绕“碳达峰”“碳中和”相关的碳循环、碳封存、碳转化设置问题，需结合化学基础知识逐一分析：
1. 自然界消耗$\ce{CO_{2}}$的途径：回忆碳循环中$\ce{CO_{2}}$的消耗方式，核心是绿色植物的光合作用；
2. 气体可压缩的分子性质：气态物质分子间间隔大，受压时间隔缩小，因此气体易被压缩；
3. 超临界$\ce{CO_{2}}$的判断：根据题干信息，超临界$\ce{CO_{2}}$是$\ce{CO_{2}}$的特殊状态，结合选项分析组成、性质及状态特点；
4. 质量守恒定律求X的化学式：反应前后原子种类、数目不变，对比反应前后原子确定X的组成；
5. 化学方程式计算质量比：分别分析两个反应中$\ce{NH_{3}}$与$\ce{CO_{2}}$的计量关系，假设$\ce{NH_{3}}$质量相同，计算对应$\ce{CO_{2}}$的质量比；
6. 化学方程式书写及能量转化：根据反应物、生成物和反应条件配平化学方程式，明确光合作用的能量转化形式。
【解析】
(1) 自然界中，绿色植物通过光合作用吸收$\ce{CO_{2}}$，将其转化为有机物，是消耗$\ce{CO_{2}}$的主要途径，故答案为绿色植物的光合作用；
(2) 气体分子间间隔较大，受压时分子间间隔会减小，因此$\ce{CO_{2}}$气体能被压缩，本质原因是气态物质分子间隔较大；
(3) 逐一分析选项：
A. 超临界$\ce{CO_{2}}$仍由$\ce{CO_{2}}$分子构成，组成与$\ce{CO_{2}}$气体相同，错误；
B. $\ce{CO_{2}}$不具有可燃性，超临界$\ce{CO_{2}}$也不能燃烧，错误；
C. 超临界$\ce{CO_{2}}$密度高接近液态、黏度小接近气态，输送更便利，正确；
D. 超临界状态是特定条件下的状态，条件改变会转化为气态或液态，正确；故选CD；
(4) 根据质量守恒定律，反应前后原子种类和数目不变：反应前$\ce{C:1}$、$\ce{O:2}$、$\ce{N:2}$、$\ce{H:6}$；反应后$\ce{CO(NH_{2})_{2}}$中$\ce{C:1}$、$\ce{O:1}$、$\ce{N:2}$、$\ce{H:4}$，因此X中含2个$\ce{H}$和1个$\ce{O}$，化学式为$\ce{H_{2}O}$；
(5) 设$\ce{NH_{3}}$的质量为$m$，分别计算消耗$\ce{CO_{2}}$的质量：
反应1：$\ce{CO_{2} + 2NH_{3}\xlongequal{}CO(NH_{2})_{2} + H_{2}O}$，2mol $\ce{NH_{3}}$（质量$=2×17=34$）消耗1mol $\ce{CO_{2}}$（质量$=44$），则质量为$m$的$\ce{NH_{3}}$消耗$\ce{CO_{2}}$质量为$\frac{44}{34}×m$；
反应2：$\ce{CO_{2} + NH_{3} + H_{2}O\xlongequal{}NH_{4}HCO_{3}}$，1mol $\ce{NH_{3}}$（质量17）消耗1mol $\ce{CO_{2}}$（质量44），则质量为$m$的$\ce{NH_{3}}$消耗$\ce{CO_{2}}$质量为$\frac{44}{17}×m$；
两者质量比为$\frac{44m}{34}:\frac{44m}{17}=1:2$；
(6) ① $\ce{CO_{2}}$与$\ce{H_{2}}$在催化剂作用下生成$\ce{CH_{3}OH}$和$\ce{H_{2}O}$，配平后化学方程式为：$\ce{CO_{2} + 3H_{2}\xlongequal{催化剂}CH_{3}OH + H_{2}O}$；
② 绿色植物光合作用是将光能转化为化学能，储存于合成的有机物中。
【答案】
(1) 绿色植物的光合作用
(2) 气态物质分子间隔较大
(3) CD
(4) $\ce{H_{2}O}$
(5) $1:2$
(6) ① $\ce{CO_{2} + 3H_{2}\xlongequal{催化剂}CH_{3}OH + H_{2}O}$；② 化学
【知识点】
碳循环、分子的性质、质量守恒定律、化学方程式计算
【点评】
本题结合“碳达峰”“碳中和”热点，考查碳相关的化学基础知识，涵盖分子性质、质量守恒、化学方程式书写与计算等，注重知识应用，是化学与社会热点结合的典型题目，难度适中。
【难度系数】
0.5

3. (2025·苏州月考)某化学兴趣小组以“助力碳中和”为主题,设计并开展了如下项目式探究活动。
项目一:探究厨房中的温室效应。
【查阅资料】
①$\ce{CO_{2}}$、$\ce{CH_{4}}$等气体能产生温室效应；
②相同条件下,阳光照射时,温室气体含量越高,环境升温越快；
③点燃天然气(主要成分为$\ce{CH_{4}}$)后,周围空气中$\ce{CO_{2}}$的含量会升高。
【进行实验】
步骤一:小组同学利用厨房用品中的小苏打和食醋反应制$\ce{CO_{2}}$,并用塑料瓶A收集;再用相同的塑料瓶B收集一瓶使用天然气前厨房中的空气样品,按图1连接装置(装置气密性良好)。



(1)步骤二:标记塑料管内红墨水停留的位置,将装置移至室外,置于阳光下照射一段时间后,观察到红墨水处于标记位置的(填“左”或“右”)侧。
小组同学得出结论:二氧化碳能增强温室效应,并可用该装置验证。小组同学将装置拿回厨房,点燃天然气一段时间后,用排尽$\ce{CO_{2}}$的塑料瓶A收集炉灶周围的空气。冷却至室温后连接装置,重复步骤二实验,观察到相同的现象。
【分析讨论】
(2)部分同学认为一定是天然气燃烧产生的$\ce{CO_{2}}$增强了厨房中的温室效应。有同学认为该说法不严谨,理由是。
【得出结论】
使用天然气会增强厨房中的温室效应。
项目二:探究不同物质吸收$\ce{CO_{2}}$的可行性。
已知:$\ce{Ca(OH)_{2}}$和$\ce{NaOH}$都可与$\ce{CO_{2}}$反应。
【进行实验】
同学们分别使用等体积的$\ce{H_{2}O}$、$\ce{Ca(OH)_{2}}$溶液和$\ce{NaOH}$溶液,利用图2装置分别进行3次实验,测得瓶内压强随时间变化的曲线如图3所示。
(3)结合图3数据分析,实验使用的三种物质中,对$\ce{CO_{2}}$吸收效果最好的是。
【分析讨论】
(4)有同学提出,反应中的能量变化也会导致压强变化。于是,小组同学将压强传感器更换为温度传感器,重新进行了部分实验,实验数据如图4所示。由数据可知,$\ce{CO_{2}}$与$\ce{NaOH}$溶液的反应是(填“吸热反应”或“放热反应”)。
(5)结合图3、4数据综合分析,图3中$\ce{NaOH}$溶液对应曲线在100~300 s内压强变化的原因是。
【得出结论】
吸收$\ce{CO_{2}}$时,要多角度考虑其方案的可行性。
项目三:研讨低碳行动方案。
利用$\ce{CO_{2}}$和$\ce{H_{2}O}$可以制取甲酸($\ce{CH_{2}O_{2}}$),进一步转化为甲醇($\ce{CH_{4}O}$),转化关系如图5。

(6)①反应1的化学方程式为。
②分析图中反应2、3,你对催化剂新的认识是。
③制取甲醇的过程中,可循环利用的物质有。

右
天然气的主要成
分甲烷也能增强厨房中的温室效应
氢氧化钠(或$\ce{NaOH})$溶液
放热反应
二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，集气瓶中的二氧化碳逐渐减少，瓶内压强逐渐减小
$\ce{2CO_{2} + 2H_{2}O\xlongequal{催化剂}2CH_{2}O_{2} + O_{2}}$
反应物相同，催化剂种类不同，生成物有可能不同
水和二氧化碳

【分析】
本题围绕“助力碳中和”主题分三个项目探究，需结合温室效应原理、CO₂吸收实验数据、化学反应规律逐一分析：
1. （1）根据资料，温室气体含量越高升温越快，A瓶含CO₂（温室气体），阳光照射后压强增大，红墨水向压强小的B瓶（空气）侧移动；
2. （2）天然气主要成分为CH₄，CH₄也是温室气体，不能仅归因于CO₂；
3. （3）图3中NaOH溶液对应压强下降最多，吸收CO₂效果最好；
4. （4）温度升高说明NaOH与CO₂反应放热；
5. （5）100~300s内NaOH消耗CO₂，瓶内压强减小；
6. （6）结合反应转化关系，推导化学方程式、催化剂作用及循环物质。
【解析】
（1）根据资料②，相同条件下温室气体含量越高升温越快。塑料瓶A收集CO₂（温室气体），阳光下照射后温度升高、压强增大；塑料瓶B为空气，压强相对较小，因此红墨水向右侧移动，故填“右”。
（2）天然气主要成分为CH₄，由资料①可知CH₄也是温室气体，也能增强温室效应，因此不能仅认为是天然气燃烧产生的CO₂增强了温室效应，该说法不严谨。
（3）分析图3，等体积的三种物质中，NaOH溶液对应的瓶内压强下降幅度最大，说明其对CO₂的吸收效果最好，故填“氢氧化钠（或NaOH）溶液”。
（4）由温度传感器数据可知，CO₂与NaOH溶液反应时温度升高，说明该反应是放热反应。
（5）100~300s内，NaOH溶液与CO₂发生反应（$\ce{CO_{2} + 2NaOH = Na_{2}CO_{3} + H_{2}O}$），消耗了瓶内的CO₂，使瓶内气体减少，压强逐渐减小，对应曲线下降。
（6）①反应1是CO₂和H₂O在催化剂作用下生成甲酸和O₂，配平后化学方程式为$\ce{2CO_{2} + 2H_{2}O\xlongequal{催化剂}2CH_{2}O_{2} + O_{2}}$；②反应2、3反应物相同，催化剂不同，生成物不同，说明催化剂种类不同，生成物有可能不同；③转化过程中，水和二氧化碳可循环利用。
【答案】
右；天然气的主要成分甲烷也能增强厨房中的温室效应；氢氧化钠（或$\ce{NaOH}$）溶液；放热反应；二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，集气瓶中的二氧化碳逐渐减少，瓶内压强逐渐减小；$\ce{2CO_{2} + 2H_{2}O\xlongequal{催化剂}2CH_{2}O_{2} + O_{2}}$；反应物相同，催化剂种类不同，生成物有可能不同；水和二氧化碳
【知识点】
温室效应；二氧化碳的性质；化学方程式书写
【点评】
本题以项目式探究形式考查碳中和相关化学知识，结合实验资料、图像数据推导结论，注重知识应用与科学探究能力，是综合性较强的基础题型。
【难度系数】
0.5