10. 2025碳达峰碳中和论坛暨深圳国家低碳城论坛聚焦人工智能赋能城市绿色发展,深入探讨人工智能与绿色低碳发展的结合路径。下列做法不利于实现绿色低碳发展的是
【 】
A.露天焚烧生活垃圾
B.人工智能监测工厂碳排放
C.积极开展植树造林
D.研发 $\mathrm{CO}_2$ 捕集技术
【 】
A.露天焚烧生活垃圾
B.人工智能监测工厂碳排放
C.积极开展植树造林
D.研发 $\mathrm{CO}_2$ 捕集技术
答案
A
解析
【分析】首先明确题目要求是选出不利于绿色低碳发展的做法,绿色低碳发展的核心是减少碳排放、保护生态环境。接下来逐一分析各选项的做法是否符合这一要求,判断其是否有利于绿色低碳发展。
【解析】A选项:露天焚烧生活垃圾会产生大量二氧化碳、有害气体和烟尘,既增加碳排放又污染空气,不利于绿色低碳发展;B选项:人工智能监测工厂碳排放,可精准管控碳排放,减少碳排放,有利于绿色低碳发展;C选项:植树造林时,植物通过光合作用吸收二氧化碳,能降低大气中二氧化碳含量,有利于绿色低碳发展;D选项:研发$\mathrm{CO}_2$捕集技术,可直接减少大气中的二氧化碳,有利于绿色低碳发展。综上,不利于绿色低碳发展的是A选项。
【答案】A
【知识点】低碳环保、化学与环境
【点评】本题考查绿色低碳发展的相关常识,属于基础题,学生结合环保理念即可解答。
【难度系数】0.9
【解析】A选项:露天焚烧生活垃圾会产生大量二氧化碳、有害气体和烟尘,既增加碳排放又污染空气,不利于绿色低碳发展;B选项:人工智能监测工厂碳排放,可精准管控碳排放,减少碳排放,有利于绿色低碳发展;C选项:植树造林时,植物通过光合作用吸收二氧化碳,能降低大气中二氧化碳含量,有利于绿色低碳发展;D选项:研发$\mathrm{CO}_2$捕集技术,可直接减少大气中的二氧化碳,有利于绿色低碳发展。综上,不利于绿色低碳发展的是A选项。
【答案】A
【知识点】低碳环保、化学与环境
【点评】本题考查绿色低碳发展的相关常识,属于基础题,学生结合环保理念即可解答。
【难度系数】0.9
11.(2024·苏州)捕集空气中$\ce{CO_{2}}$加氢制甲醇($\ce{CH_{3}OH}$),可实现$\ce{CO_{2}}$资源化利用和“零碳”排放,其转化流程如下图所示。下列说法不正确的是 【 】

A.反应①中,电解水生成的$\ce{H_{2}}$和$\ce{O_{2}}$的分子个数比为$2:1$
B.反应②中,生产$1.6\ \mathrm{kg}\ \ce{CH_{3}OH}$理论上要消耗$2.2\ \mathrm{kg}\ \ce{CO_{2}}$
C.转化过程中,$\ce{H_{2}O}$和$\ce{H_{2}}$循环转化,无需额外补充
D.等质量的甲醇制取时消耗的$\ce{CO_{2}}$与燃烧时生成的$\ce{CO_{2}}$的质量相等,实现“零碳”排放
A.反应①中,电解水生成的$\ce{H_{2}}$和$\ce{O_{2}}$的分子个数比为$2:1$
B.反应②中,生产$1.6\ \mathrm{kg}\ \ce{CH_{3}OH}$理论上要消耗$2.2\ \mathrm{kg}\ \ce{CO_{2}}$
C.转化过程中,$\ce{H_{2}O}$和$\ce{H_{2}}$循环转化,无需额外补充
D.等质量的甲醇制取时消耗的$\ce{CO_{2}}$与燃烧时生成的$\ce{CO_{2}}$的质量相等,实现“零碳”排放
答案
C
解析
【分析】
要判断各选项的正误,需先明确转化流程中反应①(电解水)和反应②($\ce{CO_{2}}$与$\ce{H_{2}}$制甲醇)的化学原理,结合化学方程式分析分子个数比、质量关系、循环物质等,找出错误选项。
【解析】
1. 反应①为电解水,化学方程式:$\ce{2H_{2}O\xlongequal{通电} 2H_{2}↑ + O_{2}↑}$,由方程式可知,生成$\ce{H_{2}}$和$\ce{O_{2}}$的分子个数比为$2:1$,故A正确。
2. 反应②为$\ce{CO_{2}}$制甲醇,化学方程式:$\ce{CO_{2} + 3H_{2}\xlongequal{一定条件} CH_{3}OH + H_{2}O}$。$\ce{CH_{3}OH}$的摩尔质量为$32\ \mathrm{g/mol}$,$1.6\ \mathrm{kg}\ \ce{CH_{3}OH}$的物质的量为$\frac{1600\ \mathrm{g}}{32\ \mathrm{g/mol}}=0.05\ \mathrm{mol}$,根据方程式,$1\ \mathrm{mol}\ \ce{CH_{3}OH}$对应消耗$1\ \mathrm{mol}\ \ce{CO_{2}}$,则消耗$\ce{CO_{2}}$的质量为$0.05\ \mathrm{mol}×44\ \mathrm{g/mol}=2.2\ \mathrm{kg}$,故B正确。
3. 反应①生成$\ce{H_{2}}$的量与反应②消耗$\ce{H_{2}}$的量不匹配(反应①每生成$2\ \mathrm{mol}\ \ce{H_{2}}$,反应②需$3\ \mathrm{mol}\ \ce{H_{2}}$),总反应中$\ce{H_{2}O}$的量也会变化,因此$\ce{H_{2}O}$和$\ce{H_{2}}$无法完全循环,需额外补充,故C错误。
4. 甲醇燃烧的化学方程式:$\ce{2CH_{3}OH + 3O_{2}\xlongequal{点燃} 2CO_{2} + 4H_{2}O}$,$1\ \mathrm{mol}\ \ce{CH_{3}OH}$燃烧生成$1\ \mathrm{mol}\ \ce{CO_{2}}$,与制取$1\ \mathrm{mol}\ \ce{CH_{3}OH}$消耗的$\ce{CO_{2}}$物质的量相等,等质量的甲醇对应$\ce{CO_{2}}$质量相等,可实现“零碳”排放,故D正确。
【答案】
C
【知识点】
化学方程式计算、电解水反应、二氧化碳的利用
【点评】
本题结合$\ce{CO_{2}}$资源化利用的实际流程,考查化学方程式的应用、物质循环等知识点,需准确分析反应的量的关系,判断循环物质的特点,属于中等难度的化学应用类题目。
【难度系数】
0.5
要判断各选项的正误,需先明确转化流程中反应①(电解水)和反应②($\ce{CO_{2}}$与$\ce{H_{2}}$制甲醇)的化学原理,结合化学方程式分析分子个数比、质量关系、循环物质等,找出错误选项。
【解析】
1. 反应①为电解水,化学方程式:$\ce{2H_{2}O\xlongequal{通电} 2H_{2}↑ + O_{2}↑}$,由方程式可知,生成$\ce{H_{2}}$和$\ce{O_{2}}$的分子个数比为$2:1$,故A正确。
2. 反应②为$\ce{CO_{2}}$制甲醇,化学方程式:$\ce{CO_{2} + 3H_{2}\xlongequal{一定条件} CH_{3}OH + H_{2}O}$。$\ce{CH_{3}OH}$的摩尔质量为$32\ \mathrm{g/mol}$,$1.6\ \mathrm{kg}\ \ce{CH_{3}OH}$的物质的量为$\frac{1600\ \mathrm{g}}{32\ \mathrm{g/mol}}=0.05\ \mathrm{mol}$,根据方程式,$1\ \mathrm{mol}\ \ce{CH_{3}OH}$对应消耗$1\ \mathrm{mol}\ \ce{CO_{2}}$,则消耗$\ce{CO_{2}}$的质量为$0.05\ \mathrm{mol}×44\ \mathrm{g/mol}=2.2\ \mathrm{kg}$,故B正确。
3. 反应①生成$\ce{H_{2}}$的量与反应②消耗$\ce{H_{2}}$的量不匹配(反应①每生成$2\ \mathrm{mol}\ \ce{H_{2}}$,反应②需$3\ \mathrm{mol}\ \ce{H_{2}}$),总反应中$\ce{H_{2}O}$的量也会变化,因此$\ce{H_{2}O}$和$\ce{H_{2}}$无法完全循环,需额外补充,故C错误。
4. 甲醇燃烧的化学方程式:$\ce{2CH_{3}OH + 3O_{2}\xlongequal{点燃} 2CO_{2} + 4H_{2}O}$,$1\ \mathrm{mol}\ \ce{CH_{3}OH}$燃烧生成$1\ \mathrm{mol}\ \ce{CO_{2}}$,与制取$1\ \mathrm{mol}\ \ce{CH_{3}OH}$消耗的$\ce{CO_{2}}$物质的量相等,等质量的甲醇对应$\ce{CO_{2}}$质量相等,可实现“零碳”排放,故D正确。
【答案】
C
【知识点】
化学方程式计算、电解水反应、二氧化碳的利用
【点评】
本题结合$\ce{CO_{2}}$资源化利用的实际流程,考查化学方程式的应用、物质循环等知识点,需准确分析反应的量的关系,判断循环物质的特点,属于中等难度的化学应用类题目。
【难度系数】
0.5
12. 为了助力碳中和,$\ce{CO_{2}}$的产生、捕集与资源化利用是重要研究课题。
(1)$\ce{CO_{2}}$的产生:化石燃料的燃烧排放大量的$\ce{CO_{2}}$。
①化石燃料主要包括
②大气中$\ce{CO_{2}}$的含量过高,会造成
(2)$\ce{CO_{2}}$的捕集:工业上可用氨水、$\ce{K_{2}CO_{3}}$溶液等化学物质捕集烟气中的$\ce{CO_{2}}$。
氨水捕集$\ce{CO_{2}}$的实验流程如下。

①转化中可循环使用的物质X的化学式为
②氨水吸收室中反应温度不宜过高,原因是
(3)$\ce{CO_{2}}$的利用:$\ce{CO_{2}}$和$\ce{H_{2}}$在$\ce{Ni/CaO}$表面发生反应生成$\ce{CH_{4}}$的原理如下图所示。

①整个转化过程中$\ce{Ni/CaO}$的作用为
②生成$\ce{CH_{4}}$的总反应化学方程式为
(1)$\ce{CO_{2}}$的产生:化石燃料的燃烧排放大量的$\ce{CO_{2}}$。
①化石燃料主要包括
$\boldsymbol{煤}$
、石油和天然气。②大气中$\ce{CO_{2}}$的含量过高,会造成
$\boldsymbol{温室效应加剧}$
(填环境问题)。(2)$\ce{CO_{2}}$的捕集:工业上可用氨水、$\ce{K_{2}CO_{3}}$溶液等化学物质捕集烟气中的$\ce{CO_{2}}$。
氨水捕集$\ce{CO_{2}}$的实验流程如下。
①转化中可循环使用的物质X的化学式为
$\boldsymbol{NH_{3}}$
。②氨水吸收室中反应温度不宜过高,原因是
$\boldsymbol{氨水易挥发,温度过高时,氨水更易挥发出氨气}$
。(3)$\ce{CO_{2}}$的利用:$\ce{CO_{2}}$和$\ce{H_{2}}$在$\ce{Ni/CaO}$表面发生反应生成$\ce{CH_{4}}$的原理如下图所示。
①整个转化过程中$\ce{Ni/CaO}$的作用为
$\boldsymbol{催化作用}$
。②生成$\ce{CH_{4}}$的总反应化学方程式为
$\boldsymbol{\ce{CO_{2}{+}{4H_{2}}\xlongequal{Ni/CaO}}CH_{4}{+}{2H_{2}O}}$
。答案
(1) ① 煤
② 温室效应加剧
(2) ① $\ce{NH_{3}}$
② 氨水易挥发,温度过高时,氨水更易挥发出氨气
(3) ① 催化作用
② $\ce{CO_{2}{+}{4H_{2}}\xlongequal{Ni/CaO}CH_{4}{+}{2H_{2}O}}$
② 温室效应加剧
(2) ① $\ce{NH_{3}}$
② 氨水易挥发,温度过高时,氨水更易挥发出氨气
(3) ① 催化作用
② $\ce{CO_{2}{+}{4H_{2}}\xlongequal{Ni/CaO}CH_{4}{+}{2H_{2}O}}$
解析
【分析】本题围绕CO₂的产生、捕集与资源化利用展开,需结合化学基础知识逐一推导各小问:1. 化石燃料的三大种类为煤、石油、天然气,对应(1)①;大气中CO₂含量过高会引发温室效应加剧,对应(1)②。2. 氨水捕集CO₂的流程中,可循环物质需看反应前后的可重复利用物,氨水吸收CO₂后生成的物质在转化时释放出NH₃,可回到吸收室循环使用,故X为NH₃;氨水易挥发,温度过高会加速挥发,影响CO₂捕集效果,对应(2)②。3. Ni/CaO在反应中作为催化载体,起到催化作用;总反应需根据反应物(CO₂、H₂)、生成物(CH₄、H₂O)及条件配平化学方程式,对应(3)②。
【解析】(1)①常见的三大化石燃料包括煤、石油和天然气,因此填“煤”;②大气中CO₂含量过高会导致温室效应加剧,是主要的环境问题之一。(2)①氨水吸收CO₂后生成铵盐,转化过程中会分解产生NH₃,NH₃可重新用于氨水吸收CO₂,故可循环物质X为$\ce{NH_{3}}$;②氨水具有挥发性,温度越高挥发速率越快,若反应温度过高,会导致氨水大量挥发,不利于CO₂的捕集,因此反应温度不宜过高。(3)①Ni/CaO在CO₂与H₂的反应中,作为催化剂加快反应速率,且反应在其表面进行,故作用为催化作用;②根据反应原理,反应物为CO₂和H₂,生成物为CH₄和H₂O,反应条件为Ni/CaO,配平后化学方程式为$\ce{CO_{2}{+}{4H_{2}}\xlongequal{Ni/CaO}CH_{4}{+}{2H_{2}O}}$。
【答案】(1) ① 煤;② 温室效应加剧;(2) ① $\ce{NH_{3}}$;② 氨水易挥发,温度过高时,氨水更易挥发出氨气;(3) ① 催化作用;② $\ce{CO_{2}{+}{4H_{2}}\xlongequal{Ni/CaO}CH_{4}{+}{2H_{2}O}}$
【知识点】化石燃料的组成、温室效应、催化剂的作用
【点评】本题以碳中和为背景,综合考查化学基础知识点,涵盖化石燃料、环境问题、物质循环、催化剂及化学方程式书写,题目难度适中,注重基础知识的应用,符合初中化学的考查要求。
【难度系数】0.7
【解析】(1)①常见的三大化石燃料包括煤、石油和天然气,因此填“煤”;②大气中CO₂含量过高会导致温室效应加剧,是主要的环境问题之一。(2)①氨水吸收CO₂后生成铵盐,转化过程中会分解产生NH₃,NH₃可重新用于氨水吸收CO₂,故可循环物质X为$\ce{NH_{3}}$;②氨水具有挥发性,温度越高挥发速率越快,若反应温度过高,会导致氨水大量挥发,不利于CO₂的捕集,因此反应温度不宜过高。(3)①Ni/CaO在CO₂与H₂的反应中,作为催化剂加快反应速率,且反应在其表面进行,故作用为催化作用;②根据反应原理,反应物为CO₂和H₂,生成物为CH₄和H₂O,反应条件为Ni/CaO,配平后化学方程式为$\ce{CO_{2}{+}{4H_{2}}\xlongequal{Ni/CaO}CH_{4}{+}{2H_{2}O}}$。
【答案】(1) ① 煤;② 温室效应加剧;(2) ① $\ce{NH_{3}}$;② 氨水易挥发,温度过高时,氨水更易挥发出氨气;(3) ① 催化作用;② $\ce{CO_{2}{+}{4H_{2}}\xlongequal{Ni/CaO}CH_{4}{+}{2H_{2}O}}$
【知识点】化石燃料的组成、温室效应、催化剂的作用
【点评】本题以碳中和为背景,综合考查化学基础知识点,涵盖化石燃料、环境问题、物质循环、催化剂及化学方程式书写,题目难度适中,注重基础知识的应用,符合初中化学的考查要求。
【难度系数】0.7
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