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5.3 自然界中的碳循环
【题型1 二氧化碳在自然界中的存在】
1.碳循环是自然界中物质和能量循环的重要组成部分，下列有关碳循环的说法错误的是
A．绿色植物光合作用吸收释放
B．动、植物呼吸作用吸收释放
C．用石灰水吸收空气中过量的，以解决温室效应
D．提倡“低碳生活”，为节能减排做贡献
【答案】C
【详解】A、绿色植物光合作用吸收CO2释放O2，故A正确；B、动、植物呼吸作用吸收O2释放CO2，故B正确；C、用石灰水吸收空气中过量的CO2，但是氢氧化钙吸收二氧化碳量少，不足以解决温室效应，故C错误；D、提倡“低碳生活”，可以为节能减排做贡献，故D正确。故选C。
2.下列参与“碳循环”的过程，能减少大气中二氧化碳含量的是
A.火山喷发 B.光合作用 C.森林大火 D.火力发电
【答案】B
【详解】A、火山喷发会产生二氧化碳，增加大气中二氧化碳的含量，不符合题意；B、在光照条件下，植物通过光合作用，体内的水和二氧化碳发生反应，生成葡萄糖并释放出氧气，能减少大气中二氧化碳含量，符合题意；C、二氧化碳是绿色植物光合作用的原料，森林大火，会产生二氧化碳，也会减少二氧化碳的吸收，不符合题意：D、火力发电会产生二氧化碳，增加大气中二氧化碳的含量，不符合题意；故选：B。
【题型2 碳达峰碳中和】
1.成都以“碳达峰、碳中和”为目标，引领城市绿色低碳发展。下列做法利于实现此目标的是（ ）
石油炼制 B．太阳能发电
C．燃煤脱硫 D．酒精作燃料
【答案】B
【解析】低碳是较低的二氧化碳排放；A、石油炼制，石油是含碳的有机物，石油产品应用会产生二氧化碳，A不符合题意；B、太阳能发电，不会产生二氧化碳，B符合题意；C、燃煤脱硫，煤燃烧会产生二氧化碳，C不符合题意；D、酒精燃烧会产生二氧化碳，D不符合题意。故选B。
2.“碳中和”是指通过植树造林，节能减排等措施，抵消因人类活动产生的二氧化碳等温室气体排放量，达到相对“零排放”。下列关于二氧化碳的说法中，正确的是
A.可利用二氧化碳的还原性冶金
B.植物的光合作用是大气中二氧化碳消耗的主要途径
C.二氧化碳难溶于水
D.二氧化碳和一氧化碳的组成元素相同，它们的化学性质也相同
【答案】B
【详解】A、二氧化碳没有还原性，不能用来冶金，故A错误；B、植物的光合作用消耗二氧化碳生成氧气，是大气中二氧化碳消耗的主要途径，故B正确；C、二氧化碳能溶于水，故C错误；D、二氧化碳和一氧化碳都是由碳、氧元素组成的，但分子构成不同，所以它们的化学性质不相同，故D错误。故选B。
巩固练习
1．大自然界存在多种元素及物质的循环。下图表示的是自然界中的
A.氮循环 B.硫循环 C.碳循环 D.水循环
【答案】C
【详解】由图可知，化石燃料燃烧产生二氧化碳，动植物呼吸作用生成二氧化碳，动植物的遗体和排泄物通过缓慢氧化生成二氧化碳，绿色植物通过光合作用吸收二氧化碳，故该图表示的是自然界中的碳循环。故选C。
2.下图是自然界中氧循环和碳循环的示意图。下列对图中两种循环的分析错误的是（ ）
A．①表示变化过程，可以是“化石燃料的燃烧”
B．②表示一种物质，其含量越多越好
C．③表示一种物质，即大气中的二氧化碳
D．植物通过光合作用将太阳能转化成化学能
【答案】B
【解析】【解答】A. ①表示变化过程，可以是“化石燃料的燃烧”，故分析正确，不符合题意；
B. ②表示氧气，其含量不是越多越好，故分析错误，符合题意；
C. ③表示大气中的二氧化碳，故分析正确，不符合题意；
D. 植物通过光合作用将太阳能转化成化学能，故分析正确，不符合题意。
故答案为：B
【分析】空气中氧气也不是越多越好。
3.“氧循环”和“碳循环”是自然界中重要循环，下列用化学学科观点分析“碳、氧循环”的说法中，正确的是
A.变化观：碳、氧循环能体现自然界中的物质和能量循环
B.守恒观：碳、氧循环过程中各元素守恒，其化合价不变
C.微粒观：绿色植物能使自然界中的氧原子总数增加
D.平衡观：碳、氧循环有利于维持大气中氧气和二氧化碳含量的相对稳定
【答案】D
【详解】A、碳、氧循环能体现自然界中的物质循环，但不能体现能量循环，该选项说法不正确；B、氧气中氧元素化合价为0价，但二氧化碳中氧元素化合价为－2价，则碳、氧循环过程中各元素守恒，但化合价改变，该选项说法不正确；C、化学反应前后原子的种类和个数不变，则氧原子个数不会增加，该选项说法不正确；D、碳、氧循环有利于维持大气中氧气和二氧化碳含量的相对稳定，该选项说法正确。故选D。
4.图1、图2是自然界中碳、氧循环简图。下列说法错误的是
A. 图1中转化1是酸雨形成的主要原因
B. 图2可实现有机物与无机物的相互转化
C. 绿色植物通过光合作用将太阳能转化成化学能
D. 碳、氧循环有利于维持大气中O2和CO2含量相对稳定
【答案】A
【解析】
A、二氧化硫是形成酸雨的主要物质，二氧化碳不能形成酸雨，故选项A说法错误；
B、图2中二氧化碳是含碳的无机物，葡萄糖是含碳的有机物，所以可实现有机物与无机物的相互转化，故选项B说法正确；
C、由图可知，绿色植物通过光合作用将太阳能转化成化学能，故选项C说法正确；
D、碳循环和氧循环可以吸收空气中的二氧化碳向空气中释放氧气，故有利于维持大气中氧气和二氧化碳含量的相对稳定，故选项D说法正确；
故选：A。
5.汽车开动和人的生命活动都需要能量。对下图两个过程的分析错误的是
A.都通过剧烈的氧化反应释放出能量
B.都将化学能转化为其他形式的能
C.都参与自然界的碳循环和氧循环
D.都遵循能量转化和守恒定律
【答案】A
【详解】A、汽油燃烧生成二氧化碳和水，是燃烧，属于剧烈的氧化反应，人的呼吸作用是缓慢氧化，符合题意；B、燃烧和呼吸作用都可将化学能转化为热能等其他形式的能，不符合题意；C、含碳物质燃烧可将氧气转化为二氧化碳，因此这两个过程都参与自然界的碳循环和氧循环，不符合题意；D、这两个反应均有其他物质生成，均属于化学变化，化学变化都遵循能量的转化和守恒定律，不符合题意。故选A。
6.下列做法不利于实现“碳中和”的是（ ）
A．CO2合成淀粉 B．使用乙醇汽油
C．植树造林种草 D．太阳能发电
【答案】B
【解析】【解答】A、CO2合成淀粉可以固定化二氧化碳，有利于“碳中和”，不符合题意；B、乙醇汽油燃烧后也会生成二氧化碳，不利于“碳中和”，符合题意；C、树木光合作用可以固定化二氧化碳，有利于“碳中和”，不符合题意；D、太阳能属于新能源，推广使用太阳能可以减少化石能源的消耗，减少二氧化碳的排放，不符合题意；故答案为：B。
【分析】根据减少二氧化碳的含量的方法分析。
7.“碳中和”是指CO2的排放总量和减少总量相当。下列措施能促进碳中和最直接有效的是
A．用煤生产煤气再做燃料
B．研发催化剂将CO2转化为甲醇
C．通过清洁煤技术减少煤燃烧污染
D．大规模开采可燃冰作为新能源
【答案】B
8.碳的耗用量称为“碳足迹”．一般情况下，排放的二氧化碳较多，碳足迹就越大．以下做饭可以减小“碳足迹”的是（ ）
A．大量使用煤、石油等燃料
B．减少一次性筷子的使用
C．将生活垃圾进行焚烧处理
D．以私家车出行代替公共交通工具
【答案】B
【解析】【解答】解：A、煤石油燃料中含有大量碳元素，燃烧后产生大量的二氧化碳等物质，所以会，增大“碳足迹”，故错；B、使用一次性筷子，就会浪费原料，用木材制筷子，就需要多砍伐树木，植物的光合作用就减弱，吸收二氧化碳量就少了，所以减少一次性筷子的使用，就节省了原料，减少了树木的砍伐，减小“碳足迹”，故正确；C、生活垃圾进行焚烧处理后会产生大量的二氧化碳等物质，应该回收再利用，所以这样做也会增大“碳足迹”，故C错；D、以私家车出行代替公共交通，就会增加汽车排放的尾气，汽车燃烧的是汽油，能产生二氧化碳，这样做也会增大“碳足迹”，故D错．故选B
【分析】A、根据煤石油燃料产生的产物考虑；
B、根据一次性筷子的危害考虑；
C、根据生活垃圾进行焚烧处理的结果考虑；
D、根据私家车出行代替公共交通工具的缺点考虑．
9.下列有关碳循环的说法错误的是（ ）
A．绿色植物光合作用吸收CO2释放O2
B．提倡“低碳生活”，大力推广风能、太阳能等新能源
C．用向空中洒水吸收CO2的方法，以解决温室效应
D．动、植物呼吸作用吸收O2释放CO2
【答案】C
【解析】【解答】A. 绿色植物光合作用是CO2和水在光和叶绿素的作用下生成氧气和有机物，能吸收CO2释放O2，A不符合题意；
B. 提倡“低碳生活”，大力推广风能、太阳能等新能源，有利于保护环境，B不符合题意；
C. 水和二氧化碳反应生成碳酸，但是碳酸易分解又生成二氧化碳和水，用向空中洒水吸收CO2的方法，不能解决温室效应，C符合题意；
D. 大气中的二氧化碳（CO2）被陆地和海洋中的植物吸收（即植物的光合作用），然后通过生物以及人类活动（即呼吸作用），又以二氧化碳的形式返回大气中，故动、植物呼吸作用吸收O2释放CO2，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】碳循环是指碳元素的循环。
10.为了完成“碳中和”“碳达峰”的目标，了解二氧化碳的来源和去处势在必行。下列有关二氧化碳的说法错误的是
A.绿色植物的光合作用有利于减少自然界中的二氧化碳
B.化石燃料燃烧是二氧化碳的主要来源之一
C.固态二氧化碳称为“干冰”，可用于人工降雨
D.将二氧化碳通入紫色石蕊溶液中，溶液不变色
【答案】D
【详解】A、绿色植物的光合作用是吸收二氧化碳释放氧气的过程，有利于减少自然界中的二氧化碳，故说法正确；B、化石燃料燃烧会产生大量的二氧化碳，是二氧化碳的主要来源之一，故说法正确；C、固态二氧化碳称为“干冰”，干冰升华吸热，可用于人工降雨，故说法正确；D、将二氧化碳通入紫色石蕊溶液中，二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊溶液变红，故说法错误。故选D。
11.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。下列说法错误的是
A.绿色植物的光合作用吸收二氧化碳，放出氧气
B.可采用物理或化学方法，人工吸收二氧化碳
C.所谓“低碳”，就是较低的碳单质排放
D.利用太阳能、风能等新型能源有利于控制二氧化碳的排放量
【答案】C
【详解】A、绿色植物的光合作用吸收二氧化碳，放出氧气，故A正确；B、可采用物理或化学方法，人工吸收二氧化碳，故B正确；C、所谓“低碳”，就是较低的二氧化碳排放，故C错误；D、利用太阳能、风能等新型能源有利于控制二氧化碳的排放量，故D正确。故选C。
12.自然界中的“碳循环”为生态系统的正常运转提供可靠的资源保障。
（1）化石燃料的燃烧过程中， 能转化为热能。
（2）写出只利用二氧化碳物理性质的一种用途 。
（3）写出上图涉及化学变化的化学方程式：
①化石燃料燃烧（以天然气为例） 。
②二氧化碳与海水反应 。
（4）减少二氧化碳排放促进人为碳循环，从而实现碳中和。其中一种可行方法是将捕捉的CO2与氢气反应制得甲醇（CH3OH）等化工产品（如图）。
补全该原理的化学方程式：+ 。
【答案】（1）化学
（2）人工降雨
（3）；
（4）H2O
【解析】【解答】（1）化石燃料的燃烧过程中，化学能转化为热能；故答案为：化学；
（2）固态的二氧化碳俗称干冰，干冰易升华，吸收大量的热，可用作制冷剂，用于人工降雨等；故答案为：人工降雨(合理即可)；
（3）①天然气的主要成分是甲烷，甲烷与氧气反应生成二氧化碳和水，化学方程式为； ②二氧化碳与水反应生成碳酸，化学方程式为；故答案为：；；
（4）根据质量守恒定律，化学反应前后，原子的种类和个数不变，可知生成物为CH3OH和H2O；故答案为：H2O.
【分析】（1）根据燃烧过程中的能量转化进行解答；
（2）根据二氧化碳的性质与用途进行解答；
（3）根据化学反应的原理及化学方程式的书写规则进行解答；
（4）根据质量守恒定律进行解答.
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5.3 自然界中的碳循环
【题型1 二氧化碳在自然界中的存在】
1.碳循环是自然界中物质和能量循环的重要组成部分，下列有关碳循环的说法错误的是
A．绿色植物光合作用吸收释放
B．动、植物呼吸作用吸收释放
C．用石灰水吸收空气中过量的，以解决温室效应
D．提倡“低碳生活”，为节能减排做贡献
2.下列参与“碳循环”的过程，能减少大气中二氧化碳含量的是
A.火山喷发 B.光合作用 C.森林大火 D.火力发电
【题型2 碳达峰碳中和】
1.成都以“碳达峰、碳中和”为目标，引领城市绿色低碳发展。下列做法利于实现此目标的是（ ）
石油炼制 B．太阳能发电
C．燃煤脱硫 D．酒精作燃料
2.“碳中和”是指通过植树造林，节能减排等措施，抵消因人类活动产生的二氧化碳等温室气体排放量，达到相对“零排放”。下列关于二氧化碳的说法中，正确的是
A.可利用二氧化碳的还原性冶金
B.植物的光合作用是大气中二氧化碳消耗的主要途径
C.二氧化碳难溶于水
D.二氧化碳和一氧化碳的组成元素相同，它们的化学性质也相同
巩固练习
1．大自然界存在多种元素及物质的循环。下图表示的是自然界中的
A.氮循环 B.硫循环 C.碳循环 D.水循环
2.下图是自然界中氧循环和碳循环的示意图。下列对图中两种循环的分析错误的是（ ）
A．①表示变化过程，可以是“化石燃料的燃烧”
B．②表示一种物质，其含量越多越好
C．③表示一种物质，即大气中的二氧化碳
D．植物通过光合作用将太阳能转化成化学能
3.“氧循环”和“碳循环”是自然界中重要循环，下列用化学学科观点分析“碳、氧循环”的说法中，正确的是
A.变化观：碳、氧循环能体现自然界中的物质和能量循环
B.守恒观：碳、氧循环过程中各元素守恒，其化合价不变
C.微粒观：绿色植物能使自然界中的氧原子总数增加
D.平衡观：碳、氧循环有利于维持大气中氧气和二氧化碳含量的相对稳定
4.图1、图2是自然界中碳、氧循环简图。下列说法错误的是
A. 图1中转化1是酸雨形成的主要原因
B. 图2可实现有机物与无机物的相互转化
C. 绿色植物通过光合作用将太阳能转化成化学能
D. 碳、氧循环有利于维持大气中O2和CO2含量相对稳定
5.汽车开动和人的生命活动都需要能量。对下图两个过程的分析错误的是
A.都通过剧烈的氧化反应释放出能量
B.都将化学能转化为其他形式的能
C.都参与自然界的碳循环和氧循环
D.都遵循能量转化和守恒定律
6.下列做法不利于实现“碳中和”的是（ ）
A．CO2合成淀粉 B．使用乙醇汽油
C．植树造林种草 D．太阳能发电
7.“碳中和”是指CO2的排放总量和减少总量相当。下列措施能促进碳中和最直接有效的是
A．用煤生产煤气再做燃料
B．研发催化剂将CO2转化为甲醇
C．通过清洁煤技术减少煤燃烧污染
D．大规模开采可燃冰作为新能源
8.碳的耗用量称为“碳足迹”．一般情况下，排放的二氧化碳较多，碳足迹就越大．以下做饭可以减小“碳足迹”的是（ ）
A．大量使用煤、石油等燃料
B．减少一次性筷子的使用
C．将生活垃圾进行焚烧处理
D．以私家车出行代替公共交通工具
9.下列有关碳循环的说法错误的是（ ）
A．绿色植物光合作用吸收CO2释放O2
B．提倡“低碳生活”，大力推广风能、太阳能等新能源
C．用向空中洒水吸收CO2的方法，以解决温室效应
D．动、植物呼吸作用吸收O2释放CO2
10.为了完成“碳中和”“碳达峰”的目标，了解二氧化碳的来源和去处势在必行。下列有关二氧化碳的说法错误的是
A.绿色植物的光合作用有利于减少自然界中的二氧化碳
B.化石燃料燃烧是二氧化碳的主要来源之一
C.固态二氧化碳称为“干冰”，可用于人工降雨
D.将二氧化碳通入紫色石蕊溶液中，溶液不变色
11.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。下列说法错误的是
A.绿色植物的光合作用吸收二氧化碳，放出氧气
B.可采用物理或化学方法，人工吸收二氧化碳
C.所谓“低碳”，就是较低的碳单质排放
D.利用太阳能、风能等新型能源有利于控制二氧化碳的排放量
12.自然界中的“碳循环”为生态系统的正常运转提供可靠的资源保障。
（1）化石燃料的燃烧过程中， 能转化为热能。
（2）写出只利用二氧化碳物理性质的一种用途 。
（3）写出上图涉及化学变化的化学方程式：
①化石燃料燃烧（以天然气为例） 。
②二氧化碳与海水反应 。
（4）减少二氧化碳排放促进人为碳循环，从而实现碳中和。其中一种可行方法是将捕捉的CO2与氢气反应制得甲醇（CH3OH）等化工产品（如图）。
补全该原理的化学方程式：+ 。
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