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

1. D 解析:将$\ce{CO_{2}}$压入地下时,分子间的间隔会变小,但$\ce{CO_{2}}$分子始终处于不断运动的状态,不会“运动停止”,D错误。

【分析】本题围绕自然界的碳循环展开，需结合光合作用、碳循环的意义、化石燃料燃烧的影响以及分子的基本性质，逐一分析每个选项的正误，找出错误选项。
【解析】
A选项：途径①是植物从大气中吸收二氧化碳，植物通过光合作用吸收CO₂，因此途径①表示植物的光合作用，该选项说法正确；
B选项：“碳循环”通过生物的吸收、呼吸，化石燃料的燃烧等过程，维持大气中CO₂含量的相对稳定，该选项说法正确；
C选项：化石燃料（煤、石油）燃烧会释放大量CO₂，使大气中CO₂排放量增加，该选项说法正确；
D选项：将CO₂压入地下实现碳封存时，压强增大，CO₂分子间的间隔变小，但分子始终处于不断运动的状态，不会“运动停止”，该选项说法错误。
【答案】D
【知识点】碳循环、分子的性质、光合作用
【点评】本题结合碳循环示意图考查相关核心知识点，属于基础综合题，需要准确掌握各相关概念，难度适中。
【难度系数】0.5

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)中科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。

2. (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
解析:(3)超临界二氧化碳与二氧化碳都是由二氧化碳分子构成的,组成相同,A错误;超临界二氧化碳与二氧化碳都是由二氧化碳分子构成的,所以化学性质相同,二氧化碳不燃烧,所以超临界二氧化碳也不燃烧,B错误;超临界二氧化碳的密度高,接近液态二氧化碳,黏度小,流动快,接近气态二氧化碳,所以同等条件下,超临界二氧化碳的输送比普通二氧化碳更为有利,C正确;超临界二氧化碳是二氧化碳通入压缩机加压和干燥得到的,所以存在于特定的条件下,故条件改变,状态改变,D正确。(5)由反应的化学方程式及其质量关系可知,
$\ce{CO_{2} + 2NH_{3}\xlongequal{\;\;}CO(NH_{2})_{2} + H_{2}O}$
44 34
$\ce{CO_{2} + NH_{3} + H_{2}O\xlongequal{\;\;}NH_{4}HCO_{3}}$
44 17
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1:2。(6)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化学能。

【分析】
本题围绕“碳达峰”“碳中和”热点，结合碳循环、分子性质、化学基础等知识解题：
1. 问题(1)：回忆自然界消耗CO₂的主要途径，初中阶段重点为绿色植物的光合作用；
2. 问题(2)：根据分子基本性质，气态分子间隔大，易被压缩，据此分析；
3. 问题(3)：结合超临界CO₂的描述及分子性质，逐一判断选项：A选项，超临界CO₂与CO₂均由CO₂分子构成，组成相同；B选项，CO₂不可燃，超临界CO₂化学性质相同；C选项，题目提到超临界CO₂黏度小、密度高，输送更有利；D选项，超临界CO₂需特定条件，条件改变状态改变，据此选正确选项；
4. 问题(4)：依据质量守恒定律，反应前后原子种类、数目不变，推导X的化学式；
5. 问题(5)：分别分析两个反应中CO₂与NH₃的质量关系，计算相同质量NH₃时消耗CO₂的质量比；
6. 问题(6)：①根据反应物、生成物及配平原则书写化学方程式；②光合作用的能量转化为光能转化学能。
【解析】
(1) 自然界中，绿色植物通过光合作用消耗CO₂，将其转化为氧气，是消耗CO₂的主要途径；
(2) 气态物质分子间间隔较大，加压时分子间隔减小，因此CO₂气体能被压缩；
(3) 选项分析：A. 超临界CO₂与CO₂气体均由CO₂分子构成，组成相同，A错误；B. CO₂不具有可燃性，超临界CO₂化学性质与CO₂一致，也不燃烧，B错误；C. 超临界CO₂黏度小、流动快，密度接近液态，同等条件下输送更有利，C正确；D. 超临界CO₂是加压干燥得到的，仅存在于特定条件，条件改变状态改变，D正确；故选CD；
(4) 根据质量守恒定律，反应前后原子数目、种类不变：反应前有C:1、O:2、N:2、H:6；反应后CO(NH₂)₂含C:1、O:1、N:2、H:4，因此X含O:1、H:2，即$\ce{H_{2}O}$；
(5) 两个反应中CO₂与NH₃的质量关系：①$\ce{CO_{2} + 2NH_{3}\xlongequal{\;\;}CO(NH_{2})_{2} + H_{2}O}$，CO₂与NH₃质量比为44:34；②$\ce{CO_{2} + NH_{3} + H_{2}O\xlongequal{\;\;}NH_{4}HCO_{3}}$，CO₂与NH₃质量比为44:17。设NH₃质量为34g，则反应①消耗CO₂44g，反应②消耗CO₂为$\frac{44}{17}×34g=88g$，质量比为44:88=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绿色植物光合作用将光能转化为化学能。
【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】
分子的性质、质量守恒定律、化学方程式书写
【点评】
本题结合“碳达峰”“碳中和”热点，综合考查碳循环、分子性质、化学基础计算等知识，情境贴近实际，注重知识应用，难度适中，需学生结合所学与题目信息作答。
【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。
学霸112

3. (1)右 (2)天然气的主要成分甲烷也能增强厨房中的温室效应 (3)氢氧化钠(或NaOH)溶液 (4)放热反应
(5)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 (6)①$\ce{2CO_{2} + 2H_{2}O\xlongequal{催化剂}2CH_{2}O_{2} + O_{2}}$ ②反应物相同,催化剂种类不同,生成物有可能不同 ③水和二氧化碳
解析:(1)相同条件下,温室气体含量越高,环境升温越快,所以A瓶的温度高,压强大,所以红墨水会向右移。(3)由图3可以看到,相同时间内,滴入NaOH溶液后,锥形瓶内的压强减小得最快,证明氢氧化钠溶液可以更好地吸收二氧化碳。(4)由图4的实验数据可以看到,滴入NaOH溶液时,温度在升高,证明NaOH溶液与二氧化碳的反应为放热反应。(6)①反应1为二氧化碳和水在催化剂a的催化作用下生成$\ce{CH_{2}O_{2}}$和$\ce{O_{2}}$;②甲酸在催化剂b、c的作用下生成的物质不同,则对催化剂新的认识是反应物相同,催化剂种类不同,生成物有可能不同;③由图5可知,水和二氧化碳既是反应物又是生成物,则可循环利用的物质是水和二氧化碳。

【分析】
本题围绕“助力碳中和”主题，以项目式探究形式展开，需结合资料信息、实验现象及数据逐一分析各问题：
1. 第(1)问：根据资料，温室气体含量越高，阳光照射时环境升温越快，A瓶收集的CO₂是温室气体，瓶内温度升高更快，压强更大，因此红墨水向压强小的右侧移动。
2. 第(2)问：天然气主要成分为CH₄，资料明确CH₄也是温室气体，不能确定仅CO₂增强了温室效应，故原说法不严谨。
3. 第(3)问：对比三种物质对应的压强曲线，相同时间内NaOH溶液使瓶内压强下降最多，说明其吸收CO₂效果最好。
4. 第(4)问：温度传感器数据显示，CO₂与NaOH溶液反应时温度升高，证明该反应为放热反应。
5. 第(5)问：NaOH与CO₂反应会消耗瓶内CO₂，导致瓶内压强减小，对应100~300s的压强变化。
6. 第(6)问：①根据反应物、生成物及催化剂条件书写化学方程式；②反应2、3反应物相同，催化剂不同，生成物不同，体现催化剂的特性；③循环物质是既是反应物又是生成物的物质，结合转化图确定。
【解析】
(1) 相同条件下，温室气体含量越高，阳光照射时环境升温越快。A瓶收集的CO₂为温室气体，阳光照射后瓶内温度升高、压强增大，因此红墨水向右侧移动，答案为右。
(2) 天然气的主要成分是CH₄，资料表明CH₄也能产生温室效应，因此不能确定仅天然气燃烧产生的CO₂增强了温室效应，原说法不严谨，理由为天然气的主要成分甲烷也能增强厨房中的温室效应。
(3) 由图3可知，相同时间内，NaOH溶液对应的瓶内压强减小程度最大，说明其对CO₂的吸收效果最好，答案为氢氧化钠(或NaOH)溶液。
(4) 由图4数据可知，CO₂与NaOH溶液反应时温度升高，说明该反应为放热反应，答案为放热反应。
(5) 100~300s内，CO₂与NaOH溶液发生反应生成碳酸钠和水，消耗了瓶内的CO₂，导致瓶内压强逐渐减小，因此压强变化的原因是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。
(6) ①反应1为CO₂和H₂O在催化剂作用下生成CH₂O₂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反应物均为甲酸，催化剂不同，生成物不同，说明反应物相同，催化剂种类不同，生成物有可能不同；③由转化关系可知，水和二氧化碳既是反应物又是生成物，可循环利用。
【答案】
(1)右 (2)天然气的主要成分甲烷也能增强厨房中的温室效应 (3)氢氧化钠(或NaOH)溶液 (4)放热反应 (5)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 (6)①$\ce{2CO_{2} + 2H_{2}O\xlongequal{催化剂}2CH_{2}O_{2} + O_{2}}$ ②反应物相同，催化剂种类不同，生成物有可能不同 ③水和二氧化碳
【知识点】
温室效应、碱与二氧化碳的反应、催化剂的特性
【点评】
本题以“助力碳中和”为主题，采用项目式探究形式，结合生活实际与实验数据，综合考察学生对温室效应、碱的性质、化学方程式书写、催化剂作用等知识点的掌握，注重实验分析与数据解读能力，符合新课标对化学学科核心素养的考查要求。
【难度系数】
0.6