2022中考考题预测冬奥中的化学之一场“碳中和”的绿色盛会（WORD版，含答案与解析）

2022中考考题预测冬奥中的化学之一场“碳中和”的绿色盛会
立春迎冬奥。2022年2月4日20时，冬奥会开幕式在国家体育场举行，奥运之火再次在“鸟巢”点燃，“双奥之城”迎来八方来客。看完开幕式，心中感慨唯有一句“此生无悔入华夏，来世还在中华家”。
回归正题。为履行好《主办城市合同》和申办承诺，实现低碳管理目标，推进生态文明建设，在应对气候变化领域起到创新示范作用，北京冬奥会综合能源、建筑、交通、碳汇四大方面向全世界展示了引领全球的绿色低碳技术和理念，为人类碳中和事业发展提供了借鉴。
NO.1｜ 壹 低碳能源
北京冬奥会开展低碳能源示范项目，建立了适用于北京冬奥会的跨区域绿电交易机制，综合实现100%可再生能源满足场馆常规电力消费需求。
通过光伏、风电等可再生能源消纳和适用于北京冬奥会的跨区域绿电交易机制，以及储能系统、电力电子设备多能互补等，保障场馆常规电力消费需求充分利用可再生能源；在具备条件的场馆推进光伏、光热系统建筑一体化应用，推进分布式可再生能源就地利用。
【考题预测】
1．第二十四届冬季奥林匹克运动会将于2022年2月在北京市和张家口市联合举行，此次冬奥会的理念之一是“绿色冬奥”。
（1）北京冬奥会将实现所有场馆绿色电力全覆盖。目前人们使用的燃料大多来自化石燃料，如煤、石油和 。
（2）化石燃料的大量使用，使大气中二氧化碳的含量持续上升，由此引发的环境问题是 。
（3）冬奥会火炬“飞扬”采用氢气作为燃料，实现“零排放”的原因是 。
（4）氢气能被压缩存储在高压燃料罐中，请从微观角度说明原因： 。
【解析】（1）目前人们使用的燃料大多来自化石燃料，如煤、石油和天然气。
（2）化石燃料的大量使用，使大气中二氧化碳的含量持续上升，由此引发的环境问题是温室效应。
（3）采用氢气作为燃料，实现“零排放”，是因为氢气燃烧产物是水，无污染。
（4）氢气能被压缩存储在高压燃料罐中，是因为分子间有间隔，气体受压后，分子间的间隔变小。
【答案】（1）天然气；（2）温室效应；（3）燃烧产物是水，无污染；（4）分子间有间隔，气体受压后，分子间的间隔变小。
2．2021年6月23日，中国集邮有限公司特别推出了《北京2022年冬奥会一竞赛场馆》小型张首日封。北京冬奥会将成为奥运历史上第一届全部使用绿色清洁电能的奥运会，所有场馆将实现100%使用可再生能源及“绿电”。试回答：

①下列属于可再生能源的是 （填选项序号之一）。
A.煤炭 B.石油 C.风能 D.天然气
②北京2008年夏季奥运会的“祥云”火炬采用丙烷（化学式C3H8）作为燃料，北京2022年冬季奥运会的“飞扬”火炬采用氢气作为燃料。火炬燃料由氢气替代了丙烷（C3H8），其优点是：（至少答一条） 。

③在丙烷分子中，碳原子和氢原子的个数比为 3：8　（填最简整数比），丙烷中（C3H8），质量分数最小的元素是 。（填元素符号）
④请写出丙烷（C3H8）在空气中充分燃烧的化学方程式： 。
【解析】（1）①煤、石油、天然气属于不可再生资源，风能属于可再生资源；②北京2008年夏季奥运会的“祥云”火炬采用丙烷（化学式C3H8）作为燃料，北京2022年冬季奥运会的“飞扬”火炬采用氢气作为燃料，火炬燃料由氢气替代了丙烷（C3H8），优点是：无污染（合理即可）；③在丙烷分子中，碳原子和氢原子的个数比为3：8；丙烷中（C3H8），碳、氢元素的质量比为：36：8＝9：2，所以质量分数最小的元素是H；④丙烷和氧气在点燃的条件下生成水和二氧化碳，化学方程式为：C3H8+5O2点燃3CO2+4H2O。
【答案】（1）①C；②无污染（合理即可）；③3：8；H；④C3H8+5O2点燃3CO2+4H2O。
NO.2｜ 贰 低碳建筑
北京冬奥会建设总建筑面积不少于3000平方米的超低能耗等低碳示范工程，新建永久场馆全部满足绿色建筑等级要求。
北京、延庆、张家口三个赛区因地制宜，充分利用地热、余热等资源，实施建筑面积各自不少于1000平方米超低能耗低碳示范工程。冬奥村设计优先采用可再生能源利用技术，以及高效外保温、高性能门窗及户式新风处理机组等先进超低能耗建筑技术。鼓励竞赛场馆及其他非竞赛场馆开展超低能耗示范工程。
推动场馆低碳节能建设与改造。所有场馆满足低碳、节能、节水的相关标准。新建室内场馆达到绿色建筑三星级标准；推动既有场馆节能改造，鼓励达到绿色建筑二星级标准。
加强建筑材料低碳采购和回收利用。新建及既有场馆改造优先采购国家、地方低碳产品认证目录中的产品或具有节能标识的低碳材料。在确保建筑耐久性、安全性的前提下，优先采用可再生/可循环利用材料和以废弃物为原料生产的建筑材料。加强新建场馆建筑材料的回收利用。临时场馆及临时设施尽量采用可再生/可循环利用的材料、可拆卸部件或单元，拆除后实现再利用。
推进场馆运行能耗和碳排放智能化管理。建设能源管控中心，监测电、气、水、热力的消耗情况，对空调、采暖、电梯、照明等建筑耗能实施分项、分区计量监测控制。鼓励既有场馆设置能源管控中心。
【考题预测】
1．国家速滑馆又称“冰丝带”，是北京冬奥会最具科技含量的场馆。它的建设应用了智慧建造技术，减少使用钢材2800吨；采用当前冬季运动场馆最环保的制冰技术之一﹣﹣二氧化碳跨临界直接制冰技术，通过压力变化使二氧化碳汽化实现制冷，下列说法中，不正确的是（　　）
A．钢材属于金属材料
B．CO2由液态变为气态，会吸收热量
C．二氧化碳跨临界直接制冰技术利用了其化学性质
D．应用二氧化碳跨临界直接制冰技术符合“绿色奥运”理念
【解析】A、金属材料包括纯金属与合金，钢是一种铁合金，属于金属材料，故A正确；B、CO2由液态变为气态，会吸收热量，故B正确；C、二氧化碳跨临界直接制冰技术不需要发生化学变化就能表现出来，是利用了该物质的物理性质，故C错误；D、应用二氧化碳跨临界直接制冰技术不会造成环境污染，符合“绿色奥运”理念，故D正确。
【答案】C。
NO.3｜ 叁 低碳交通
赛事举办期间，赛区内交通服务基本实现清洁能源车辆保障。
不同赛区间的转运充分利用高铁。制定跨赛区铁路使用政策，在北京冬奥会举办期间，鼓励观众在北京、延庆和张家口赛区之间优先选择铁路出行。
综合利用智能交通系统和管理措施。加强冬奥交通与城市交通信息的互联互通，完善城市公共交通运行调度系统，提高智能化管理水平。整合交通、天气信息，完善互联网、移动终端交通信息查询系统，利用动态交通信息发布与诱导系统等先进的交通信息技术为冬奥赛事观众提供交通信息服务，实时分析与研判人车流动情况，加强铁路、民航、公共交通、出租车等城际间、城市内各类出行及停车场、充电桩等交通设施信息的发布。北京冬奥会举办期间，在北京市及张家口市，实施城市交通综合管理措施，降低机动车使用强度。
赛事举办期间交通服务基本实现清洁能源供应。用于赛事服务的客运车辆基本使用新能源，在各赛区推广新能源汽车，积极推动符合相关车型目录氢燃料车辆的示范应用。
建设配套的充电桩、加氢站等，满足赛区电动汽车、氢能源汽车运行需求。
赛事举办期间，赛区物流配送及城市配送保障车辆应采用新能源汽车或者符合国六b排放标准的汽车。
大力发展绿色低碳出行模式。北京市和张家口市倡导“135”绿色低碳出行方式（1公里以内步行，3公里以内自行车，5公里左右乘坐公共交通工具）。北京市中心城区和延庆新城绿色出行比例达到75%以上，张家口城市交通绿色出行比例达到60%以上。
在交通设施建设工程中使用低碳工程技术。采用符合环保要求的工程方法、建筑材料、施工机械等，大力推广温拌沥青技术和旧路材料的循环利用，减少施工阶段温室气体排放和对资源的二次开采。
【考题预测】
1．2022年北京冬季奥运会的理念是“绿色、共享、开放、廉洁”。从环保角度考虑，冬奥会赛事服务车辆最理想的燃料是（　　）
A．氢气B．天然气C．酒精D．汽油
【解析】A、氢气作为燃料，燃烧时释放出的热量多，燃烧的产物只有水，无污染，是最理想的燃料，故选项A正确；B、天然气的主要成分是甲烷，甲烷燃烧产生二氧化碳和水，二氧化碳排放过多会造成温室效应，故选项B错误；C、酒精燃烧产生二氧化碳和水，二氧化碳排放过多会造成温室效应，故选项C错误；D、汽油燃烧会产生二氧化碳、一氧化碳、二氧化硫等气体，会污染空气、产生温室效应，故选项D错误。
【答案】A。
2．秉承“绿色办奥”的理念，北京2022年冬奥会在交通上将使用氢能源公交车。
（1）氢能源是一种绿色能源的原因是 。
（2）10kg的H2燃烧理论上所需参加反应O2的质量为多少？（写出计算过程）
【解析】（1）氢气燃烧产物是水，无污染，所以氢能源是一种绿色能源；
（2）设所需氧气质量为x。
2H2+O2点燃2H2O
4 32
10kg x
4:32=10kg:x
x＝80kg
答：所需氧气质量为80kg。
【答案】（1）氢气燃烧产物是水，无污染；（2）80kg。
3．“绿色奥运”﹣2022年北京冬奥会使用氢氧燃料电池为动力的汽车。
（1）利用铁酸锌（ZnFe2O4）循环制氢气的过程如图1所示。
用电器
图1 图2
①该循环制氢中不断被消耗的物质是 ，铁酸锌在该反应中起 作用。
②循环制氢气过程中产生氢气的化学方程式为 。
（2）氢氧燃料电池的工作原理如图2所示。
①该变化过程中，氢原子在电极A处 （填“得到”或“失去”）电子后变成了氢离子，电极A上有多余的电子而带 电，氢离子通过质子交换膜，在电极B处与氧共同作用生成水。
②氢氧燃料电池是将化学能转化为 能。
（3）某氢氧燃料电池车在5分钟内一次加5.6kg氢气，行走了100km，理论上同时生成水的质量为多少？（化学方程式为2H2+O2 2H2O，写出计算过程）
【解析】（1）①从图1可得，该循环制氢中不断被消耗的物质是H2O，铁酸锌在化学反应前后的质量和化学性质不变，是反应的催化剂，在反应中起催化作用。②水在太阳能及催化剂的作用下生成氢气和氧气，化学方程式为2H2O 2H2↑+O2↑。
（2）①该变化过程中，氢原子在电极A处失去电子后变成了氢离子，电极A上有多余的电子而带负电，氢离子通过质子交换膜，在电极B处与氧共同作用生成水。②氢氧燃料电池是将化学能转化为电能。（3）设生成水的质量为x。
2H2+O2 2H2O
4 36
5.6kg x
4：36=5.6kg：x
解得：x＝50.4kg
答：生成水的质量是50.4kg。
【答案】（1）①H2O；催化；②2H2O 2H2↑+O2↑；（2）①失去；负；②电；（3）50.4kg。
NO.4｜ 肆 碳汇中和
推动林业固碳工程。推动北京市38万亩造林绿化和其他造林绿化项目增汇工程建设，将2018-2021年期间工程所产生的碳汇量捐赠给北京冬奥组委，用以中和北京冬奥会的温室气体排放量。推动张家口市50万亩京冀生态水源保护林建设，将2016-2021年期间工程所产生的碳汇量捐赠给北京冬奥组委，用于中和北京冬奥会的温室气体排放量。
【考题预测】
1．北京冬季奥运会在2022年2月4日开幕，这是中国历史上第一次举办冬奥会，北京也成为第一个举办过夏季奥运会和冬季奥运会以及亚洲运动会的城市。为办成绿色奥运，下列措施不可行的是（　　）
A．发展公共交通，提倡绿色出行
B．充分利用太阳能、风能等清洁能源
C．将煤粉碎，使其充分燃烧
D．改进燃煤锅炉烟囱，将废气直接排到高空
【解析】A、发展公共交通，提倡绿色出行，能减少燃油、燃气交通工具的使用，从而减少空气污染物的排放，故选项说法正确。B、充分利用太阳能、风能等清洁能源，能减少污染，故选项说法正确。C、将煤粉碎，使其充分燃烧，能充分利用资源，节约资源，故选项说法正确。D、加高燃煤锅炉烟囱，将废气排到高空，不能减少污染物总量的排放，不能减少空气污染，故选项说法错误。
【答案】D。
2．2022年北京、张家口将联合举办冬奥会，为办成绿色奥运会，下列措施不可行的是（　　）
A．发展公共交通，提倡绿色出行
B．增加使用太阳能、核能等新能源
C．改进燃煤锅炉烟囱，将废气排到高空
D．改进燃煤技术，减少SO2与粉尘排放
【解析】A、提倡绿色出行，发展公共交通，可减少污染，有效减少有害气体和PM2.5排放，故不符合题意；B、使用太阳能与核能等绿色能源，能减少PM2.5排放，故不符合题意；C、将废气排放到高空，也不会减少污染气体和PM2.5排放，故符合题意；D、改善燃料结构，减少SO2与粉尘的排放，也就减少了扬尘污染，可减少污染，减少了PM2.5排放，故不符合题意；
【答案】C。
3．“碳中和”，中国在行动。“碳中和”是指一定时间内二氧化碳的排放量与吸收量基本相当。二氧化碳的捕集、利用是实现“碳中和”的重要途径。我国力争在2060年前实现“碳中和”，体现了中国对解决气候问题的大国担当。
（1）2022年北京冬奥会采用二氧化碳制冷技术，实现二氧化碳循环利用，碳排放几乎为零。控制二氧化碳的排放，主要是为了减缓 效应。
（2）目前，人们使用的燃料大多来自化石燃料，如煤、 和天然气。天然气（主要成分CH4）充分燃烧的化学方程式是 。请列举一例可为实现“碳中和”做出贡献的清洁能源： 。
（3）工业生产中产生的二氧化碳经吸收剂处理可实现二氧化碳的捕集。
①加压水洗法可捕集二氧化碳，是因为 。用足量的石灰乳捕捉二氧化碳，反应的化学方程式是 。
②氧化钙可在较高温度下捕集二氧化碳，在更高温度下将捕集的二氧化碳释放利用。草酸钙晶体（CaC2O4 H2O）热分解可制备氧化钙，其加热升温过程中固体的质量变化见图。据图分析：第一阶段反应后固体质量减轻的原因是 。最终，该反应所得一氧化碳和二氧化碳的分子个数之比为 。已知CaCO3高温CaO+CO2↑，与碳酸钙分解制备的氧化钙相比，草酸钙分解制备的氧化钙具有更好的二氧化碳捕集性能，其原因是 。
温度/
【解析】（1）CO2的过度排放会造成温室效应的加剧，所以控制二氧化碳的排放，主要是为了减缓温室效应；（2）目前，人们使用的燃料大多来自化石燃料，如煤、石油和天然气；甲烷和氧气在点燃的条件下生成水和二氧化碳，化学方程式是：CH4+2O2点燃CO2+2H2O；可为实现“碳中和”做出贡献的清洁能源有：太阳能或风能等（合理即可）；（3）①加压水洗法可捕集二氧化碳，是因为二氧化碳能溶于水，且压强增大，二氧化碳的溶解度变大；氢氧化钙和二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水，化学方程式是：CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O；②分析图4信息分析；第一阶段反应后固体质量减少了18g，减轻的原因是：草酸钙晶体加热失去结晶水；CaC2O4在高温下分解制得疏松多孔的CaO，同时产生CO、CO2。化学方程式为：CaC2O4高温CaO+CO↑+CO2↑，该反应所得一氧化碳和二氧化碳的分子个数之比为1：1；已知CaCO3高温CaO+CO2↑，与碳酸钙分解制备的氧化钙相比，草酸钙分解制备的氧化钙具有更好的二氧化碳捕集性能，原因是：草酸钙晶体受热分解生成氧化钙时，放出更多气体，使得氧化钙表面更疏松多孔。
【答案】（1）温室；（2）石油；CH4+2O2点燃CO2+2H2O；太阳能或风能等（合理即可）；（3）①二氧化碳能溶于水，且压强增大，二氧化碳的溶解度变大；CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O；②草酸钙晶体加热失去结晶水；1：1；草酸钙晶体受热分解生成氧化钙时，放出更多气体，使得氧化钙表面更疏松多孔。
4．今年的政府工作报告，把“碳达峰”、“碳中和”工作列为重点任务之一，提出氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现“碳中和”。推进碳达峰、碳中和，科学技术发挥核心作用。
①“绿色冬奥”：国家速滑馆“冰丝带”等冰上场馆，将采用CO2制冰技术，可实现CO2循环利用和碳排放几乎为零。固体二氧化碳俗称 ，能用作制冷剂的原因是 。
②“碳捕捉和封存”技术是实现碳中和的重要途径之一。用NaOH溶液喷淋“捕捉”空气中的CO2，可达到消耗CO2的目的。已知氢氧化钠与二氧化碳反应，生成碳酸钠和水写出该反应的化学方程式： 　。
③实现碳达峰、碳中和是一场硬仗，需要每个人的努力与践行。下列做法中，不符合“低碳生活”的是 　（填序号）。
A.骑行共享单车，倡导绿色出行
B.践行光盘行动，杜绝铺张浪费
C.旧衣焚烧掩埋，加快生产销售
D.选用节能家电，减少能源消耗
④利用一种新型“人造树叶”将CO2转化为乙醇（C2H5OH）的反应如下：2CO2+3H2O C2H5OH+3O2，研究显示，1L“人造树叶”每天能从空气中吸收968g CO2，请计算1L“人造树叶”工作1天可得到乙醇的质量 　。
【解析】（1）①固体二氧化碳俗称干冰，干冰升华吸热，能用作制冷剂。
②氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水，反应的化学方程式为：2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O。
③A、骑行共享单车，倡导绿色出行，符合“低碳生活”，故A正确；
B、践行光盘行动，杜绝铺张浪费，符合“低碳生活”，故B正确；
C、旧衣焚烧掩埋，加快生产销售，不符合“低碳生活”，故C错误；
D、选用节能家电，减少能源消耗，符合“低碳生活”，故D正确。
④解：设1L“人造树叶”工作1天可得到乙醇的质量为x
x=506g
答：1L“人造树叶”工作1天可得到乙醇的质量为506g。
【答案】①干冰；干冰升华吸热；②2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O；③C；④506g。