题目
杭州亚运会开幕式使用一种液体火炬燃料——“零碳甲醇”，备受瞩目，它是CO2资源化利用的有效途径，是实现“碳中和”理念的重要途径。太阳-|||-光照 ⑥ 光合 CO2 燃-|||-作用 4 烧-|||-凝结的H2O ⑤ 蒸腾 ⑦ 呼吸-|||-O2 ⑧-|||-工-|||-① 蒸 ② 降水 O2 厂-|||-发 ③ H2O蒸 ④ o-|||-海洋 发 汽车↑-|||-煤、石油、天然气-|||-图1-|||-CO2 2含量-|||-高的空气 CO2-|||-固体 高温-|||-CaO-|||-C (OH)2溶液-|||-喷雾反应器-|||-液体-|||-CO2含量-|||-低的空气-|||-图2Ⅰ.“水循环、氧循环和碳循环”是自然界存在的三大重要循环，如图1。（1）以下说法正确的是 ____ 。a.从物质变化角度看，水循环与另外两种在变化上有本质的区别b.二氧化碳的消耗途径就是氧气的产生途径c.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（2）结合图1，可知绿色植物通过 ____ 吸收二氧化碳。Ⅱ.“碳捕获”并封存有利于减缓温室效应。同学们设计了一个简易CO2捕捉器，其流程如图2所示。（3）写出喷雾反应器中发生反应的符号表达式 ____ 。Ⅲ.“碳”的转化与利用转化一：CH4与CO2在固相催化剂作用下可得到CO和H2，反应过程如图3所示。太阳-|||-光照 ⑥ 光合 CO2 燃-|||-作用 4 烧-|||-凝结的H2O ⑤ 蒸腾 ⑦ 呼吸-|||-O2 ⑧-|||-工-|||-① 蒸 ② 降水 O2 厂-|||-发 ③ H2O蒸 ④ o-|||-海洋 发 汽车↑-|||-煤、石油、天然气-|||-图1-|||-CO2 2含量-|||-高的空气 CO2-|||-固体 高温-|||-CaO-|||-C (OH)2溶液-|||-喷雾反应器-|||-液体-|||-CO2含量-|||-低的空气-|||-图2（4）反应一段时间后，催化剂的催化效果 ____ ，导致此现象发生的原因是 ____ ，可在原料气中加入适量 ____ 气体以有效缓解上述问题。反应中各物质的量随温度变化的曲线如图4所示，说明随着温度的升高，生成的反应物越多。（5）利用液氮的低温可将CO液化分离，从而获得纯净的氢气，说明CO的沸点比氢气的沸点 ____ 。此反应过程中分子的种类 ____ （“改变”“不改变”）。转化二：以CO2为原料制取炭黑的太阳能工艺如图5所示。太阳-|||-光照 ⑥ 光合 CO2 燃-|||-作用 4 烧-|||-凝结的H2O ⑤ 蒸腾 ⑦ 呼吸-|||-O2 ⑧-|||-工-|||-① 蒸 ② 降水 O2 厂-|||-发 ③ H2O蒸 ④ o-|||-海洋 发 汽车↑-|||-煤、石油、天然气-|||-图1-|||-CO2 2含量-|||-高的空气 CO2-|||-固体 高温-|||-CaO-|||-C (OH)2溶液-|||-喷雾反应器-|||-液体-|||-CO2含量-|||-低的空气-|||-图2（6）采用太阳能作为能量来源的优点是 ____ 。（7）在整个转化过程中，CO2最终被转化为 ____ ，反应前后Fe3O4质量会 ____ （“变大”或“不变”或“变小”）。转化三：光催化还原法能实现二氧化碳的甲烷化，将二氧化碳和水转化为甲烷和氧气。（8）催化剂的催化效率和甲烷的生成速率随温度的变化关系如图所示。可以发现温度在 ____ ℃之间，甲烷生成速率加快。太阳-|||-光照 ⑥ 光合 CO2 燃-|||-作用 4 烧-|||-凝结的H2O ⑤ 蒸腾 ⑦ 呼吸-|||-O2 ⑧-|||-工-|||-① 蒸 ② 降水 O2 厂-|||-发 ③ H2O蒸 ④ o-|||-海洋 发 汽车↑-|||-煤、石油、天然气-|||-图1-|||-CO2 2含量-|||-高的空气 CO2-|||-固体 高温-|||-CaO-|||-C (OH)2溶液-|||-喷雾反应器-|||-液体-|||-CO2含量-|||-低的空气-|||-图2
杭州亚运会开幕式使用一种液体火炬燃料——“零碳甲醇”，备受瞩目，它是CO2资源化利用的有效途径，是实现“碳中和”理念的重要途径。
Ⅰ.“水循环、氧循环和碳循环”是自然界存在的三大重要循环，如图1。
（1）以下说法正确的是 ____ 。
a.从物质变化角度看，水循环与另外两种在变化上有本质的区别
b.二氧化碳的消耗途径就是氧气的产生途径
c.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
（2）结合图1，可知绿色植物通过 ____ 吸收二氧化碳。
Ⅱ.“碳捕获”并封存有利于减缓温室效应。同学们设计了一个简易CO2捕捉器，其流程如图2所示。
（3）写出喷雾反应器中发生反应的符号表达式 ____ 。
Ⅲ.“碳”的转化与利用
转化一：CH4与CO2在固相催化剂作用下可得到CO和H2，反应过程如图3所示。
（4）反应一段时间后，催化剂的催化效果 ____ ，导致此现象发生的原因是 ____ ，可在原料气中加入适量 ____ 气体以有效缓解上述问题。反应中各物质的量随温度变化的曲线如图4所示，说明随着温度的升高，生成的反应物越多。
（5）利用液氮的低温可将CO液化分离，从而获得纯净的氢气，说明CO的沸点比氢气的沸点 ____ 。此反应过程中分子的种类 ____ （“改变”“不改变”）。
转化二：以CO2为原料制取炭黑的太阳能工艺如图5所示。
（6）采用太阳能作为能量来源的优点是 ____ 。
（7）在整个转化过程中，CO2最终被转化为 ____ ，反应前后Fe3O4质量会 ____ （“变大”或“不变”或“变小”）。
转化三：光催化还原法能实现二氧化碳的甲烷化，将二氧化碳和水转化为甲烷和氧气。
（8）催化剂的催化效率和甲烷的生成速率随温度的变化关系如图所示。可以发现温度在 ____ ℃之间，甲烷生成速率加快。
Ⅰ.“水循环、氧循环和碳循环”是自然界存在的三大重要循环，如图1。
（1）以下说法正确的是 ____ 。
a.从物质变化角度看，水循环与另外两种在变化上有本质的区别
b.二氧化碳的消耗途径就是氧气的产生途径
c.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
（2）结合图1，可知绿色植物通过 ____ 吸收二氧化碳。
Ⅱ.“碳捕获”并封存有利于减缓温室效应。同学们设计了一个简易CO2捕捉器，其流程如图2所示。
（3）写出喷雾反应器中发生反应的符号表达式 ____ 。
Ⅲ.“碳”的转化与利用
转化一：CH4与CO2在固相催化剂作用下可得到CO和H2，反应过程如图3所示。
（4）反应一段时间后，催化剂的催化效果 ____ ，导致此现象发生的原因是 ____ ，可在原料气中加入适量 ____ 气体以有效缓解上述问题。反应中各物质的量随温度变化的曲线如图4所示，说明随着温度的升高，生成的反应物越多。
（5）利用液氮的低温可将CO液化分离，从而获得纯净的氢气，说明CO的沸点比氢气的沸点 ____ 。此反应过程中分子的种类 ____ （“改变”“不改变”）。
转化二：以CO2为原料制取炭黑的太阳能工艺如图5所示。
（6）采用太阳能作为能量来源的优点是 ____ 。
（7）在整个转化过程中，CO2最终被转化为 ____ ，反应前后Fe3O4质量会 ____ （“变大”或“不变”或“变小”）。
转化三：光催化还原法能实现二氧化碳的甲烷化，将二氧化碳和水转化为甲烷和氧气。
（8）催化剂的催化效率和甲烷的生成速率随温度的变化关系如图所示。可以发现温度在 ____ ℃之间，甲烷生成速率加快。
题目解答
答案
解：（1）a.从物质变化角度看，水循环（物理变化）与另外两种在变化（化学变化）上有本质的区别，故选项正确。
b.二氧化碳的消耗途径不一定是氧气的产生途径，故选项不正确。
c.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，故选项正确。
（2）结合图1，可知绿色植物通过光合作用吸收二氧化碳。
（3）喷雾反应器中氢氧化钙和二氧化碳反应生成碳酸钙和水，发生反应的符号表达式是CO2+Ca（OH）2→CaCO3+H2O。
（4）反应一段时间后，催化剂的催化效果降低，导致此现象发生的原因是甲烷分解生成的碳附在催化剂表面，可在原料气中加入适量二氧化碳气体以有效缓解上述问题。
（5）利用液氮的低温可将CO液化分离，从而获得纯净的氢气，说明CO的沸点比氢气的沸点低。此反应过程中分子的种类不改变。
（6）采用太阳能作为能量来源的优点是环保、节约、充分利用自然资源。
（7）在整个转化过程中，CO2最终被转化为碳，反应前后Fe3O4质量会变小。
（8）催化剂的催化效率和甲烷的生成速率随温度的变化关系如图所示。可以发现温度在300-400℃之间，甲烷生成速率加快。
故答案为：（1）ac。
（2）光合作用。
（3）CO2+Ca（OH）2→CaCO3+H2O。
（4）降低；甲烷分解生成的碳附在催化剂表面；二氧化碳。
（5）低；不改变。
（6）环保、节约、充分利用自然资源。
（7）碳；变小。
（8）300-400。
b.二氧化碳的消耗途径不一定是氧气的产生途径，故选项不正确。
c.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，故选项正确。
（2）结合图1，可知绿色植物通过光合作用吸收二氧化碳。
（3）喷雾反应器中氢氧化钙和二氧化碳反应生成碳酸钙和水，发生反应的符号表达式是CO2+Ca（OH）2→CaCO3+H2O。
（4）反应一段时间后，催化剂的催化效果降低，导致此现象发生的原因是甲烷分解生成的碳附在催化剂表面，可在原料气中加入适量二氧化碳气体以有效缓解上述问题。
（5）利用液氮的低温可将CO液化分离，从而获得纯净的氢气，说明CO的沸点比氢气的沸点低。此反应过程中分子的种类不改变。
（6）采用太阳能作为能量来源的优点是环保、节约、充分利用自然资源。
（7）在整个转化过程中，CO2最终被转化为碳，反应前后Fe3O4质量会变小。
（8）催化剂的催化效率和甲烷的生成速率随温度的变化关系如图所示。可以发现温度在300-400℃之间，甲烷生成速率加快。
故答案为：（1）ac。
（2）光合作用。
（3）CO2+Ca（OH）2→CaCO3+H2O。
（4）降低；甲烷分解生成的碳附在催化剂表面；二氧化碳。
（5）低；不改变。
（6）环保、节约、充分利用自然资源。
（7）碳；变小。
（8）300-400。