跨学科实践活动5　基于碳中和理念设计低碳行动方案 同步练习 （含解析） 2025-2026学年化学人教版（2024）九年级上册

跨学科实践活动5　基于碳中和理念设计低碳行动方案
1.从环境保护的角度考虑,下列燃料最理想的是 (　　)
A.汽油　 B.柴油　 C.氢气　 D.煤油
2.氢气为绿色能源。如图是以太阳能为热源获得氢能的过程。下列有关说法错误的是(　　)
A.整个过程有两种单质生成
B.制氢过程中需持续添加Fe3O4
C.过程Ⅰ的反应化学方程式为2Fe3O46FeO+O2↑
D.该过程制氢具有成本低、安全系数高等优点
3.2024年4月29日,2024碳达峰碳中和绿色发展论坛在北京举行。论坛以“落实双碳行动,建设美丽中国”为主题,政府主管部门代表、企业负责人、专家学者等与会嘉宾深入交流,共话推进美丽中国建设,共谋加快绿色低碳发展。下列行为符合低碳理念的是 (　　)
A.焚烧垃圾 B.燃煤取暖
C.高炉炼铁 D.步行上学
4.积极采取“低碳行动”,助力国家实现“碳中和”目标。下列行为不符合低碳理念的是 (　　)
A.冬季取暖室温控制在18 ℃
B.垃圾自觉分类投放
C.自带水杯出行
D.每天点“外卖”订餐
5.中国将力争2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和,体现了大国担当。下列基于碳中和理念设计的低碳行动方案合理的是 (　　)
①衣——尽可能选择环保的面料;②食——提倡光盘行动,降低食物垃圾的产生和处理等;③住——及时关闭待机电源,使用节能家电等;④行——选择乘坐公共交通工具,短途出行尽量步行或骑自行车等。
A.① B.①②
C.②③④ D.①②③④
6.如图是某空间站能量转化系统的局部示意图,则下列说法正确的是 (　　)
A.循环过程中没有发生化学反应 B.该转化系统中水可以循环使用
C.光电转换器中电能转化为光能 D.氢气和氧气反应生成水是吸热过程
7.下列作法不符合可持续发展理念的是 (　　)
A.骑乘共享单车,助力低碳出行
B.使用乙醇汽油可减少汽车尾气对环境的污染
C.直接将玉米秸秆作为家用燃料烧火做饭
D.开发和使用新能源可以缓解化石燃料紧缺的局面
8.碳达峰碳中和绿色发展论坛(以下简称“论坛”),让人们切身体会到了双碳理念的重要性。自然界中碳循环、氧循环如图所示,下列说法正确的是 (　　)
A.植物呼吸作用放出氧气
B.碳循环和氧循环分别是指CO2和O2的循环
C.植物光合作用可以将大气中的CO2全部吸收
D.碳、氧循环失衡会导致人类生存环境恶化
9.碳和部分碳的化合物间转化关系如图所示:
(1)物质X的化学式:　　　　。
(2)在物质的分类中,CO属于　　　　(填字母)。
A.单质　 B.混合物　 C.氧化物
(3)一氧化碳常用于冶金工业,这是利用了一氧化碳的　　　　。
(4)写出如图转化关系中属于分解反应的一个化学方程式:　　　　　　　　　。
(5)写出CO→X的化学方程式:　　　　　　　　。
10.氢能源是最理想的“绿色能源”之一,有规划地开发和使用氢能源是优化能源结构,实现“碳中和”的重要措施。我国氢能源的发展规划分为“灰氢”“蓝氢”和“绿氢”三个阶段,具体如图所示。
回答下列问题:
(1)煤炭生成“灰氢”属于　　　　(填“物理变化”或“化学变化”)。
(2)通过反应CH4+CO22CO+2H2制备的氢气属于　　　　(填“灰氢”“蓝氢”或“绿氢”)。
(3)水分解生成“绿氢”时的另一种生成物为　　　　　;写出一种用于制备“绿氢”的可再生能源:　　　　　　　　　　　　。
11.“碳中和”是指一定时间内CO2的排放量与吸收量基本相当。请回答下列问题:
图1
图2
(1)“碳”排放:二氧化碳虽然用途广泛,但排放过多会引起温室效应。下列节能减排的建议可行的是
　　　　(填字母)。
a.停止使用化石燃料 b.推广使用光伏发电
c.鼓励民众公交出行 d.电脑不用时长时间开着
(2)“碳”吸收:自然界有多种途径吸收CO2,请写出海水吸收二氧化碳发生的反应化学方程式:　　　　　　　　。
(3)“碳”转化:一定条件下,可将二氧化碳在催化剂表面转化成某种有机清洁燃料甲醇(CH3OH),可实现CO2的再利用,其反应原理如图2所示,该化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　。
(4)“碳”利用:各国大力提倡低碳生活,同时开发出多种二氧化碳再利用技术。如高温下用CH4与CO2反应生成H2和CO,请写出此化学方程式:　　　　　　　　　　　　　,图3是此反应的产率与温度的关系,则从节能的角度看最适宜的温度为　　　　。
图3
【详解答案】
1.C　解析:汽油、柴油、煤油燃烧产生二氧化碳、一氧化碳、二氧化硫等气体,二氧化硫会形成酸雨,二氧化碳排放过多会造成温室效应,不是最理想的燃料,故选项A、B、D不符合题意。氢气作为燃料,燃烧的产物只有水,无污染,是最理想的燃料,故选项C符合题意。
2.B　解析:A项,整个过程有两种单质生成,即氧气和氢气,该选项正确。B项,制氢过程中不需持续添加Fe3O4,是因为反应过程中不断生成四氧化三铁,该选项不正确。C项,过程Ⅰ的反应化学方程式为2Fe3O46FeO+O2↑,该选项正确。D项,该过程制氢具有成本低、安全系数高等优点,该选项正确。
3.D　解析:A项,焚烧垃圾,增加了二氧化碳的排放,不符合低碳理念;B项,燃煤取暖,增加了二氧化碳的排放,不符合低碳理念;C项,高炉炼铁,增加了二氧化碳的排放,不符合低碳理念;D项,步行上学,能减少二氧化碳的排放,符合低碳理念。
4.D　解析:A项,冬季取暖室温控制在18 ℃,可节约煤炭资源、保护环境,符合低碳理念;B项,垃圾自觉分类投放,可节约资源、保护环境,符合低碳理念。C项,自带水杯出行可节约资源、保护环境,符合低碳理念;D项,每天点“外卖”订餐,会大量使用塑料餐盒和购物袋,造成白色污染以及资源的浪费,不符合低碳理念。
5.D　解析:①衣——尽可能选择环保的面料,可以缓解环境污染,符合题意;②食——提倡光盘行动,降低食物垃圾的产生和处理等,符合题意;③住——及时关闭待机电源,使用节能家电等,可以减少化石燃料的使用,减少二氧化碳的排放,符合题意;④行——选择乘坐公共交通工具,短途出行尽量步行或骑自行车等,可以减少化石燃料的使用,减少二氧化碳的排放,符合题意。
6.B　解析:A项,该反应中存在水的电解以及氢气的燃烧,所以在循环过程中,一定发生了化学反应,故错误;B项,由转化图可知,该系统中水既可分解也可生成,是可以回收并循环使用的,故正确;C项,光电转换器中光能转化为电能,故错误;D项,氢气和氧气反应生成水是放热反应,故错误。
7.C　解析:骑乘共享单车,助力低碳出行,可以实现可持续发展,故A正确;使用乙醇汽油可减少汽车尾气对环境的污染,减少了石油的开发,可以实现可持续发展,故B正确;直接将玉米秸秆作为家用燃料烧火做饭,产生了较多的二氧化碳和粉尘,不利于可持续发展,故C错误;开发和使用新能源可以缓解化石燃料紧缺的局面,可以实现可持续发展,故D正确。
8.D　解析:植物呼吸作用吸收氧气,故A错误;碳循环和氧循环分别是指碳元素和氧元素的循环,故B错误;植物光合作用可以吸收二氧化碳,但不能将大气中CO2全部吸收,故C错误;碳、氧循环失衡会导致人类生存环境恶化,故D正确。
9.(1)CO2　(2)C　(3)还原性　
(4)H2CO3CO2↑+H2O　
(5)2CO+O22CO2　
解析:(1)由题图可得,几种物质都含有碳元素,都能反应生成X,则X是二氧化碳。(2)一氧化碳是含有碳元素和氧元素的纯净物,属于氧化物。(3)一氧化碳在冶金工业中得到氧形成二氧化碳,利用了一氧化碳的还原性。(4)分解反应的特点是“一变多”,题图中的反应属于分解反应的是碳酸分解生成水和二氧化碳,化学方程式为H2CO3CO2↑+H2O。(5)一氧化碳和氧气点燃生成二氧化碳,化学方程式为2CO+O22CO2。
10.(1)化学变化　(2)蓝氢　(3)氧气　太阳能(合理即可)
解析:(1)煤炭生成“灰氢”的过程中有新物质生成,属于化学变化。(2)天然气的主要成分是甲烷,由题干信息可知,通过反应CH4+CO22CO+2H2制备的氢气属于蓝氢。(3)水分解生成“绿氢”时的另一种生成物为氧气;用于制备“绿氢”的可再生能源有太阳能等。
11.(1)bc　(2)CO2+H2OH2CO3
(3)CO2+3H2CH3OH+H2O
(4)CH4+CO22CO+2H2　900 ℃
解析:(1)a.化石燃料是当前人类获取能量的主要来源,停止使用化石燃料是不现实的,故错误;b.推广使用光伏发电可以减少化石燃料的使用,减少二氧化碳的排放,故正确;c.鼓励民众公交出行可以减少化石燃料的使用,减少二氧化碳的排放,故正确;d.电脑不用时长时间开着浪费能源,故错误。(2)海水吸收二氧化碳的反应是水和二氧化碳反应生成碳酸,化学方程式为CO2+H2OH2CO3。(3)据题图2可知,一定条件下,二氧化碳和氢气在催化剂的作用下反应生成甲醇和水,化学方程式为CO2+3H2CH3OH+H2O。(4)高温下用CH4与CO2反应生成H2和CO,化学方程式为CH4+CO22CO+2H2;分析该反应产率与温度的关系可知,在900 ℃时产率较高,再升高温度,产率增加不明显。