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13.(5分)“氧循环”“碳循环”“水循环”是自然界存在的三大基本循环。请结合图示回答相关问题。
(1)从物质分类角度看，$\ce{CO_{2}}$、$\ce{H_{2}O}$都属于
(2)从物质变化及分子角度看，
(3)绿色植物通过光合作用将太阳能转化为
(4)从空气中捕集二氧化碳并转化为燃料，是实现碳中和的一个研究方向。一种纳米纤维催化剂可将二氧化碳转化成液体燃料甲醇($\ce{CH_{3}OH}$)，其微观示意图如图所示。
请写出该反应的化学方程式：
(1)从物质分类角度看，$\ce{CO_{2}}$、$\ce{H_{2}O}$都属于
氧化物
。(2)从物质变化及分子角度看，
水
循环与另外两种循环有本质区别。(3)绿色植物通过光合作用将太阳能转化为
化学
能；在⑤⑦两个反应中，反应物相同，产物不同的原因是反应条件不同
。(4)从空气中捕集二氧化碳并转化为燃料，是实现碳中和的一个研究方向。一种纳米纤维催化剂可将二氧化碳转化成液体燃料甲醇($\ce{CH_{3}OH}$)，其微观示意图如图所示。
请写出该反应的化学方程式：
$\ce{3H_{2} + CO_{2}\xlongequal{纳米纤维催化剂}CH_{3}OH + H_{2}O}$
。答案
13.(1)氧化物 (2)水
(3)化学 反应条件不同
(4)$\ce{3H_{2} + CO_{2}\xlongequal{纳米纤维催化剂}CH_{3}OH + H_{2}O}$
(3)化学 反应条件不同
(4)$\ce{3H_{2} + CO_{2}\xlongequal{纳米纤维催化剂}CH_{3}OH + H_{2}O}$
解析
【分析】
本题围绕自然界的氧、碳、水三大基本循环设置问题，需结合物质分类、物质变化类型、能量转化及化学方程式书写的核心知识逐一分析：
1. 第(1)问，依据氧化物的定义判断$\ce{CO_{2}}$、$\ce{H_{2}O}$的物质类别；
2. 第(2)问，通过物理变化与化学变化的本质差异（分子是否改变），区分三种循环的变化类型；
3. 第(3)问，回忆光合作用的能量转化形式，结合反应条件对产物的影响分析⑤⑦反应产物不同的原因；
4. 第(4)问，根据微观示意图确定反应物、生成物及反应条件，配平化学方程式。
【解析】
(1) 氧化物是由两种元素组成且其中一种为氧元素的化合物。$\ce{CO_{2}}$由C、O两种元素组成，$\ce{H_{2}O}$由H、O两种元素组成，均符合氧化物的定义，故填氧化物。
(2) 水循环是水的固、液、气三态转化，属于物理变化，变化过程中分子本身不变；而碳循环、氧循环有新物质生成，属于化学变化，分子种类发生改变，因此水循环与另外两种循环有本质区别。
(3) 绿色植物光合作用将太阳能转化为化学能储存；⑤⑦反应反应物相同但产物不同，原因是反应条件（如反应物用量、反应环境等）不同，导致产物不同。
(4) 根据微观示意图，反应物为$\ce{H_{2}}$和$\ce{CO_{2}}$，生成物为$\ce{CH_{3}OH}$和$\ce{H_{2}O}$，反应条件为纳米纤维催化剂，配平后化学方程式为$\ce{3H_{2} + CO_{2}\xlongequal{纳米纤维催化剂}CH_{3}OH + H_{2}O}$。
【答案】
(1)氧化物 (2)水 (3)化学；反应条件不同 (4)$\ce{3H_{2} + CO_{2}\xlongequal{纳米纤维催化剂}CH_{3}OH + H_{2}O}$
【知识点】
氧化物的概念、物质的变化与性质、化学方程式的书写
【点评】
本题考查自然界三大循环的基础知识点，涵盖物质分类、变化类型、能量转化及化学方程式书写，侧重基础概念的理解与应用，难度适中，适合初中学生巩固相关知识。
【难度系数】
0.7
本题围绕自然界的氧、碳、水三大基本循环设置问题，需结合物质分类、物质变化类型、能量转化及化学方程式书写的核心知识逐一分析：
1. 第(1)问，依据氧化物的定义判断$\ce{CO_{2}}$、$\ce{H_{2}O}$的物质类别；
2. 第(2)问，通过物理变化与化学变化的本质差异（分子是否改变），区分三种循环的变化类型；
3. 第(3)问，回忆光合作用的能量转化形式，结合反应条件对产物的影响分析⑤⑦反应产物不同的原因；
4. 第(4)问，根据微观示意图确定反应物、生成物及反应条件，配平化学方程式。
【解析】
(1) 氧化物是由两种元素组成且其中一种为氧元素的化合物。$\ce{CO_{2}}$由C、O两种元素组成，$\ce{H_{2}O}$由H、O两种元素组成，均符合氧化物的定义，故填氧化物。
(2) 水循环是水的固、液、气三态转化，属于物理变化，变化过程中分子本身不变；而碳循环、氧循环有新物质生成，属于化学变化，分子种类发生改变，因此水循环与另外两种循环有本质区别。
(3) 绿色植物光合作用将太阳能转化为化学能储存；⑤⑦反应反应物相同但产物不同，原因是反应条件（如反应物用量、反应环境等）不同，导致产物不同。
(4) 根据微观示意图，反应物为$\ce{H_{2}}$和$\ce{CO_{2}}$，生成物为$\ce{CH_{3}OH}$和$\ce{H_{2}O}$，反应条件为纳米纤维催化剂，配平后化学方程式为$\ce{3H_{2} + CO_{2}\xlongequal{纳米纤维催化剂}CH_{3}OH + H_{2}O}$。
【答案】
(1)氧化物 (2)水 (3)化学；反应条件不同 (4)$\ce{3H_{2} + CO_{2}\xlongequal{纳米纤维催化剂}CH_{3}OH + H_{2}O}$
【知识点】
氧化物的概念、物质的变化与性质、化学方程式的书写
【点评】
本题考查自然界三大循环的基础知识点，涵盖物质分类、变化类型、能量转化及化学方程式书写，侧重基础概念的理解与应用，难度适中，适合初中学生巩固相关知识。
【难度系数】
0.7
14.(4分)我国承诺力争于2030年前实现碳达峰，努力争取2060年前实现碳中和，体现了大国的责任与担当。
(1)碳达峰、碳中和中的“碳”指的是
(2)科学家预测，到2050年，4种途径对全球碳中和的贡献率如图所示。下列说法正确的是
A. 为实现碳替代，应开发新能源
B. 为实现碳减排，应加高烟囱排放工业废气
C. 人和动植物通过呼吸作用参与碳循环
D. 绿色植物通过光合作用参与碳循环
(3)从微观角度解释二氧化碳气体容易被压缩封存的原因：
(4)2026年2月，我国科学家在二氧化碳加氢制乙酸($\mathrm{CH}_3\mathrm{COOH}$)领域取得新突破，这对实现碳中和目标具有重要意义。若要制取120 t乙酸(假设反应过程中无额外碳元素的加入和损失)，理论上需要消耗二氧化碳的质量为
(1)碳达峰、碳中和中的“碳”指的是
二氧化碳
(填物质名称)。(2)科学家预测，到2050年，4种途径对全球碳中和的贡献率如图所示。下列说法正确的是
ACD
(填字母)。A. 为实现碳替代，应开发新能源
B. 为实现碳减排，应加高烟囱排放工业废气
C. 人和动植物通过呼吸作用参与碳循环
D. 绿色植物通过光合作用参与碳循环
(3)从微观角度解释二氧化碳气体容易被压缩封存的原因：
分子之间间隔较大
。(4)2026年2月，我国科学家在二氧化碳加氢制乙酸($\mathrm{CH}_3\mathrm{COOH}$)领域取得新突破，这对实现碳中和目标具有重要意义。若要制取120 t乙酸(假设反应过程中无额外碳元素的加入和损失)，理论上需要消耗二氧化碳的质量为
176
t。答案
14.(1)二氧化碳 (2)ACD
(3)分子之间间隔较大 (4)176
(3)分子之间间隔较大 (4)176
解析
【分析】
本题围绕“碳达峰、碳中和”热点，结合初中化学核心知识解题：
1. 第(1)题：明确“碳达峰、碳中和”中“碳”的定义，属于基础概念考查。
2. 第(2)题：逐一分析选项，结合碳中和要求、碳循环知识判断正误，需排除错误选项。
3. 第(3)题：从微观角度解释气体易压缩的原因，利用分子的性质分析。
4. 第(4)题：根据乙酸的化学式，结合元素守恒计算所需二氧化碳的质量，属于化学计算应用。
【解析】
(1) 碳达峰、碳中和中的“碳”指的是二氧化碳，故填：二氧化碳。
(2) 选项分析：
A. 碳替代是用清洁能源替代化石能源，开发新能源可实现碳替代，说法正确；
B. 加高烟囱仅将废气排放到高空，未减少废气排放，无法实现碳减排，说法错误；
C. 人和动植物呼吸作用释放二氧化碳，参与碳循环，说法正确；
D. 绿色植物光合作用吸收二氧化碳，参与碳循环，说法正确；
故选ACD。
(3) 二氧化碳为气体，分子之间的间隔较大，受压时分子间间隔减小，因此容易被压缩封存，故填：分子之间间隔较大。
(4) 乙酸（$\mathrm{CH_3COOH}$）的相对分子质量为$12×2 + 1×4 + 16×2 = 60$；
120 t乙酸中碳元素的质量为：$120\ \mathrm{t} × \frac{2×12}{60} = 48\ \mathrm{t}$；
二氧化碳中碳元素的质量分数为$\frac{12}{12 + 16×2} = \frac{12}{44}$；
根据碳元素守恒，所需二氧化碳的质量为：$48\ \mathrm{t} ÷ \frac{12}{44} = 176\ \mathrm{t}$，故填：176。
【答案】
(1) 二氧化碳；(2) ACD；(3) 分子之间间隔较大；(4) 176
【知识点】
二氧化碳的性质、碳循环、化学计算
【点评】
本题结合热点考查初中化学基础知识点，涵盖概念理解、选项判断、微观解释及化学计算，注重知识应用，难度适中。
【难度系数】
0.7
本题围绕“碳达峰、碳中和”热点，结合初中化学核心知识解题：
1. 第(1)题：明确“碳达峰、碳中和”中“碳”的定义，属于基础概念考查。
2. 第(2)题：逐一分析选项，结合碳中和要求、碳循环知识判断正误，需排除错误选项。
3. 第(3)题：从微观角度解释气体易压缩的原因，利用分子的性质分析。
4. 第(4)题：根据乙酸的化学式，结合元素守恒计算所需二氧化碳的质量，属于化学计算应用。
【解析】
(1) 碳达峰、碳中和中的“碳”指的是二氧化碳，故填：二氧化碳。
(2) 选项分析：
A. 碳替代是用清洁能源替代化石能源，开发新能源可实现碳替代，说法正确；
B. 加高烟囱仅将废气排放到高空，未减少废气排放，无法实现碳减排，说法错误；
C. 人和动植物呼吸作用释放二氧化碳，参与碳循环，说法正确；
D. 绿色植物光合作用吸收二氧化碳，参与碳循环，说法正确；
故选ACD。
(3) 二氧化碳为气体，分子之间的间隔较大，受压时分子间间隔减小，因此容易被压缩封存，故填：分子之间间隔较大。
(4) 乙酸（$\mathrm{CH_3COOH}$）的相对分子质量为$12×2 + 1×4 + 16×2 = 60$；
120 t乙酸中碳元素的质量为：$120\ \mathrm{t} × \frac{2×12}{60} = 48\ \mathrm{t}$；
二氧化碳中碳元素的质量分数为$\frac{12}{12 + 16×2} = \frac{12}{44}$；
根据碳元素守恒，所需二氧化碳的质量为：$48\ \mathrm{t} ÷ \frac{12}{44} = 176\ \mathrm{t}$，故填：176。
【答案】
(1) 二氧化碳；(2) ACD；(3) 分子之间间隔较大；(4) 176
【知识点】
二氧化碳的性质、碳循环、化学计算
【点评】
本题结合热点考查初中化学基础知识点，涵盖概念理解、选项判断、微观解释及化学计算，注重知识应用，难度适中。
【难度系数】
0.7
