【搜集资料1】目前,$\ce{CO_{2}}$捕集技术的关键是将$\ce{CO_{2}}$从排放物中分离出来。一种方法是用甲醇等作溶剂吸收;另一种方法是用活性炭、沸石等对$\ce{CO_{2}}$进行吸附性吸收。
【搜集资料2】我国科学家利用二氧化碳与电解水产生的氢气先合成甲醇,继而通过约10步反应合成淀粉。与植物生产淀粉所需的60多步反应相比,明显降低了合成的复杂程度,提高了能源的利用效率。但从经济角度看,要与农业种植竞争,电能利用效率和淀粉合成速率还需要提高数倍。
【交流讨论】(1)活性炭、沸石等可作吸附剂吸收$\ce{CO_{2}}$,则它们可能具备的结构特点是
(2)请结合资料2信息,从理论意义和现实挑战的角度对“二氧化碳合成淀粉”进行评述:
活动2 制定低碳行动方案
低碳行动需要每一位公民的努力,请完成下列低碳行动方案。

续表

【搜集资料2】我国科学家利用二氧化碳与电解水产生的氢气先合成甲醇,继而通过约10步反应合成淀粉。与植物生产淀粉所需的60多步反应相比,明显降低了合成的复杂程度,提高了能源的利用效率。但从经济角度看,要与农业种植竞争,电能利用效率和淀粉合成速率还需要提高数倍。
【交流讨论】(1)活性炭、沸石等可作吸附剂吸收$\ce{CO_{2}}$,则它们可能具备的结构特点是
疏松多孔
。(2)请结合资料2信息,从理论意义和现实挑战的角度对“二氧化碳合成淀粉”进行评述:
从理论上实现了零的突破,提高了能源的利用效率;从现实上,要与农业种植竞争,电能利用效率和淀粉合成速率还需要提高数倍
。活动2 制定低碳行动方案
低碳行动需要每一位公民的努力,请完成下列低碳行动方案。
续表
答案
(1)疏松多孔
(2)从理论上实现了零的突破,提高了能源的利用效率;从现实上,要与农业种植竞争,电能利用效率和淀粉合成速率还需要提高数倍
活动2:节约用电(或减少纸张浪费等)
发展碳捕集技术
(2)从理论上实现了零的突破,提高了能源的利用效率;从现实上,要与农业种植竞争,电能利用效率和淀粉合成速率还需要提高数倍
活动2:节约用电(或减少纸张浪费等)
发展碳捕集技术
解析
【分析】
首先,问题(1)考查吸附剂的结构特点,活性炭、沸石作为吸附剂,其吸附作用依赖于能增大接触面积的结构,因此需回忆吸附剂的结构特征;问题(2)需结合资料2的信息,从理论意义和现实挑战两方面提取关键内容;活动2的低碳行动方案需结合公民可参与的行为及相关技术方向作答。
【解析】
(1)活性炭、沸石等吸附剂的吸附性源于其疏松多孔的结构,该结构能增大与CO₂的接触面积,从而有效吸收CO₂,因此结构特点为疏松多孔;
(2)结合资料2,理论意义方面,二氧化碳合成淀粉的反应步骤比植物合成淀粉少,降低了合成复杂程度,提高了能源利用效率,实现了人工合成淀粉的重要突破;现实挑战方面,要与农业种植竞争,还需要大幅提高电能利用效率和淀粉合成速率;活动2的低碳行动,公民层面可采取节约用电、减少纸张浪费等行为,技术层面可发展碳捕集技术。
【答案】
(1)疏松多孔;(2)从理论上实现了零的突破,提高了能源的利用效率;从现实上,要与农业种植竞争,电能利用效率和淀粉合成速率还需要提高数倍;活动2:节约用电(或减少纸张浪费等)、发展碳捕集技术
【知识点】
吸附性、二氧化碳的利用、低碳生活
【点评】
本题结合化学知识与实际应用,考查吸附剂结构、信息提取及低碳行动方案,注重理论联系实际,培养学生的知识应用能力与信息整合能力。
【难度系数】
0.3
首先,问题(1)考查吸附剂的结构特点,活性炭、沸石作为吸附剂,其吸附作用依赖于能增大接触面积的结构,因此需回忆吸附剂的结构特征;问题(2)需结合资料2的信息,从理论意义和现实挑战两方面提取关键内容;活动2的低碳行动方案需结合公民可参与的行为及相关技术方向作答。
【解析】
(1)活性炭、沸石等吸附剂的吸附性源于其疏松多孔的结构,该结构能增大与CO₂的接触面积,从而有效吸收CO₂,因此结构特点为疏松多孔;
(2)结合资料2,理论意义方面,二氧化碳合成淀粉的反应步骤比植物合成淀粉少,降低了合成复杂程度,提高了能源利用效率,实现了人工合成淀粉的重要突破;现实挑战方面,要与农业种植竞争,还需要大幅提高电能利用效率和淀粉合成速率;活动2的低碳行动,公民层面可采取节约用电、减少纸张浪费等行为,技术层面可发展碳捕集技术。
【答案】
(1)疏松多孔;(2)从理论上实现了零的突破,提高了能源的利用效率;从现实上,要与农业种植竞争,电能利用效率和淀粉合成速率还需要提高数倍;活动2:节约用电(或减少纸张浪费等)、发展碳捕集技术
【知识点】
吸附性、二氧化碳的利用、低碳生活
【点评】
本题结合化学知识与实际应用,考查吸附剂结构、信息提取及低碳行动方案,注重理论联系实际,培养学生的知识应用能力与信息整合能力。
【难度系数】
0.3
某兴趣小组开展了基于碳中和理念的跨学科学习。
Ⅰ. 源头控制:火力发电厂用煤粉作为燃料。
(1)碳完全燃烧时,发生反应的化学方程式是
Ⅱ. 多元封存:包括地质封存、生物封存等。
(2)生物封存是植物通过
Ⅲ. 低碳行动。
(3)下列基于碳中和理念设计的低碳行动方案,合理的是
A. 出行:优先选择步行或骑自行车,驾车时要合理规划行车路线
B. 饮食:提倡光盘行动,优先采购本地食材
C. 购物:为了方便,使用超市提供的一次性塑料袋
D. 生活:做到节水减排,做好垃圾分类
Ⅰ. 源头控制:火力发电厂用煤粉作为燃料。
(1)碳完全燃烧时,发生反应的化学方程式是
$\ce{C + O_{2}\xlongequal{点燃}CO_{2}}$
。理论上若120 kg碳完全燃烧,则排放二氧化碳的质量是440
kg。Ⅱ. 多元封存:包括地质封存、生物封存等。
(2)生物封存是植物通过
光合
作用将二氧化碳转化为有机物。Ⅲ. 低碳行动。
(3)下列基于碳中和理念设计的低碳行动方案,合理的是
ABD
(填序号)。A. 出行:优先选择步行或骑自行车,驾车时要合理规划行车路线
B. 饮食:提倡光盘行动,优先采购本地食材
C. 购物:为了方便,使用超市提供的一次性塑料袋
D. 生活:做到节水减排,做好垃圾分类
答案
1. $\ce{C + O_{2}\xlongequal{点燃}CO_{2}}$ 440
2. 光合
3. ABD
2. 光合
3. ABD
解析
【分析】
本题围绕碳中和理念,分三部分考察:(1)需掌握碳完全燃烧的反应原理,书写对应化学方程式并利用化学方程式的质量关系计算生成二氧化碳的质量;(2)明确生物封存的核心原理,对应植物的生理作用;(3)结合低碳、环保的原则,判断各行动方案是否合理。
【解析】
(1)碳完全燃烧生成二氧化碳,反应的化学方程式为$\ce{C + O_{2}\xlongequal{点燃}CO_{2}}$;设120 kg碳完全燃烧生成二氧化碳的质量为$x$,根据化学方程式中碳与二氧化碳的质量比:$\frac{12}{44}=\frac{120\ \mathrm{kg}}{x}$,解得$x=440\ \mathrm{kg}$。
(2)生物封存是植物通过光合作用,将二氧化碳转化为有机物,故填“光合”。
(3)分析选项:A选项优先步行、骑车,合理规划行车路线可减少燃油消耗,降低碳排放,合理;B选项光盘行动减少食物浪费,优先本地食材减少运输碳排放,合理;C选项使用一次性塑料袋会造成白色污染,不符合低碳理念,不合理;D选项节水减排、垃圾分类符合低碳要求,合理,故选ABD。
【答案】
$\ce{C + O_{2}\xlongequal{点燃}CO_{2}}$;440;光合;ABD
【知识点】
化学方程式书写与计算、光合作用、低碳生活
【点评】
本题为跨学科题目,结合碳中和理念考察基础化学、生物知识及环保常识,贴近生活实际,注重知识的应用,难度适中。
【难度系数】
0.6
本题围绕碳中和理念,分三部分考察:(1)需掌握碳完全燃烧的反应原理,书写对应化学方程式并利用化学方程式的质量关系计算生成二氧化碳的质量;(2)明确生物封存的核心原理,对应植物的生理作用;(3)结合低碳、环保的原则,判断各行动方案是否合理。
【解析】
(1)碳完全燃烧生成二氧化碳,反应的化学方程式为$\ce{C + O_{2}\xlongequal{点燃}CO_{2}}$;设120 kg碳完全燃烧生成二氧化碳的质量为$x$,根据化学方程式中碳与二氧化碳的质量比:$\frac{12}{44}=\frac{120\ \mathrm{kg}}{x}$,解得$x=440\ \mathrm{kg}$。
(2)生物封存是植物通过光合作用,将二氧化碳转化为有机物,故填“光合”。
(3)分析选项:A选项优先步行、骑车,合理规划行车路线可减少燃油消耗,降低碳排放,合理;B选项光盘行动减少食物浪费,优先本地食材减少运输碳排放,合理;C选项使用一次性塑料袋会造成白色污染,不符合低碳理念,不合理;D选项节水减排、垃圾分类符合低碳要求,合理,故选ABD。
【答案】
$\ce{C + O_{2}\xlongequal{点燃}CO_{2}}$;440;光合;ABD
【知识点】
化学方程式书写与计算、光合作用、低碳生活
【点评】
本题为跨学科题目,结合碳中和理念考察基础化学、生物知识及环保常识,贴近生活实际,注重知识的应用,难度适中。
【难度系数】
0.6
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