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    广袤无际的自然界是一个碳的世界。碳在自然界中的循环变化,对于生态环境有极为重要的意义。
    随着工业生产的高速发展和人们生活水平的提高,排入大气中的CO2越来越多,导致温室效应增强。减少CO2排放,实现碳中和,已成为全球共识。碳替代、碳减排、碳封存、碳循环是实现碳中和的4种主要途径。科学家预测,到2050年,4种途径对全球碳中和的贡献率如图1。
    CO2的吸收是碳封存的首要环节,常选用NaOH、氨水、一乙醇胺等作吸收剂。在研究膜吸收法吸收CO2时,研究人员通过实验比较了一乙醇胺、二乙醇胺、氨基乙酸钾3种吸收剂对烟气中CO2的脱除效果,其结果如图2。
    我国提出2060年前实现碳中和,彰显了负责任大国的作为与担当。实现碳中和人人有责,让我们从衣食住行点滴做起,节约能源,低碳生活。
    依据文章内容问答下列问题:
    (1)自然界碳的循环中,化石燃料燃烧__________(填“吸收”或“释放”)CO2。
    (2)由图1可知,到2050年,对全球碳中和贡献率最大的途径是_____________。
    (3)用NaOH溶液吸收CO2,发生反应的化学方程式为______________。
    (4)判断下列说法是否正确(填“对”或“错”)。
    ①由图2可知,随烟气流速增大,CO2脱除效果增强。______________
    ②节约用电,绿色出行,有助于实现碳中和。______________
    (5)对比图2中三条曲线,得出的结论是:在实验研究的烟气流速范围内,当烟气流速相同时,______________。
    2.【2022山东枣庄】阅读下列材料,回答相关问题。
    《2050年世界与中国能源展望》中提出,全球能源结构正在向多元、清洁、低碳转型。太阳能的利用是热门研究方向之一。例如,可以利用太阳能将水转化为H2,某种光分解水的过程如图一所示,产生的H2在一定条件下与CO2反应合成液态燃料CH3OH(甲醇)。也可以在太阳光照下,通过光依化将H2O、CO2直接转化为CH3OH、H2、CO、CH4等太阳能燃料(图二)。另外,还可以利用照明灯、人体散发的热量等生活中随处可见的成热发电,我国研发的“柔性、可裁剪碲化铋(Bi2Te3)/纤维素复合热电薄膜电池”,能充分贴合人体体表,实现利用体表散热为蓝牙耳机、手表、智能手环等可穿戴电子设备供电(图三)。可以看出,在新能源的开发和利用中,化学起着不可替代的作用。
    (1)图一转化过程中循环利用的物质有Fe3O4和 ;与电解水相比,该方法的优点是 。
    (2)通过光催化得到太阳能燃料,该过程是将光能转化为 能;太阳能燃料充分燃烧的化学方程式为 (写其中一个即可)。
    (3)下列说法正确的是 (填字母标号)。
    A.能源结构向多元、清洁、低碳转型
    B.太阳能属于不可再生能源
    C.生活中的废热无法利用
    D.化学与新能源开发密切相关
    3.【2022湖南衡阳】阅读下面科普短文:
    2004年,科学家成功地从石墨中分离出单层的石墨片(有人称为石墨烯),其层内微观结构如图1.这种单层的石墨片有优异的导电、导热性和其他奇特性质。
    石墨烯是由碳原子构成的一层或几层原子厚度的晶体,在电子、复合材料、医疗健康等多领域具有广泛应用,不同领域的应用分布如图2
    纺织领域是石墨烯应用的新兴领域。纺织面料掺入石墨烯后,在低温情况下,石墨烯可将来自远红外线的热量传送给人体,改善人体微循环系统,促进新陈代谢。另外,纺织面料中的石墨烯片层结构中含有丰富的含氧基团,影响菌体的正常代谢,从而使菌体无法吸收养分直至死亡。
    随着科技水平的提升,石墨烯作为一种基本材料,其应用会有越来越多的可能。
    请依据文章内容回答下列问题:
    (1)石墨烯的物理性质有_______。(任写一条)
    (2)石墨烯应用占比最高的领域是_______。
    (3)纺织面料掺入石墨烯后具有的优点有_______。(任写一条)
    4.【2022山西中考】阅读材料
    火山喷发
    2022年1月14日,位于南太平洋的汤加岛屿发生火山大喷发,其威力之大,令世界担忧。卫星照片显示,此次火山喷发过程中释放出了大量的能量,火山灰、蒸汽和气体在太平洋蓝色的海面上升腾而起,喷发的火山柱直径约5千米,高约20千米,呈蘑菇状笼罩在火山上空,导致空气有毒,石油泄漏,海鸟死亡,甚至几公里外都能闻到异味,严重威胁着当地居民的生活。大量火山灰弥漫在空中,地表温度骤降,对植被产生较大影响。
    火山喷发的原因是由于地壳板块的移动,岩石(如石灰石)被推入熔岩下,变成岩浆,释放出大量气体,炽热的岩浆在火山下方流动,当蒸汽穿过岩石时,喷发点就会积聚压力,岩石受压破裂,气体迅速释放导致剧烈的喷发。
    阅读分析,解答问题:
    (1)火山喷发产生的有害气体有什么?______(写1种)。
    (2)请用化学方程式解释火山喷发过程中释放出大量气体的原因。______。
    (3)火山灰弥漫在空中,引起地表温度骤降的原因是什么?______。地表冷却对农作物会产生什么影响?______。
    (4)火山喷发释放的能量来自哪一种能源?地热能如果这种能源被开发利用,可缓解人类面临的什么问题?______。
    5.【2022湖南长沙中考】认真阅读下列材料,回答有关问题。
    2021年12月9日,神舟十三号乘组三位航天员在空间站进行太空授课。大家有幸再一次观看“天宫课堂”,体验科学的魅力。在这次太空课堂中,我们看到了一个神奇的画面:泡腾片在水球中产生大量的气泡,这些气泡竟然没有到处“乱跑”。
    泡腾片是生活中常见的物质,泡腾片在水中溶解后,发生化学反应产生大量气体,该气体是二氧化碳,能与水反应生成碳酸。由于失重,神奇画面中的大部分气泡停留在液体球中,极少部分小气泡由于速度较快脱离水球,从而释放出香味。
    二氧化碳属于___________(填“单质”或“化合物”);二氧化碳中氧元素的化合价为___________价:二氧化碳和水反应生成碳酸(),该反应属于___________反应(填“化合”或“分解”)。
    6.【2022江苏苏州中考】阅读下列材料,回答相关问题。
    生命保障系统是中国空间站实现在轨长期运行的关键,该系统包括电解制氧、水处理、二氧化碳及微量有害气体去除等子系统。
    电解制氧技术是目前公认最具合理性的空间站氧气补给技术,利用太阳能电池板供电,电解1L水能产生约620L氧气,可满足1名宇航员一天的需要。水中加入氢氧化钾可提高电解水效率,随技术进步,氢氧化钾逐渐被固体电解质等替代。电解水产生的氢气与宇航员呼出的二氧化碳在催化剂作用下生成水和甲烷,水可循环使用。
    水处理系统主要是将水蒸气、汗液、尿液和生活废水等进行处理,其过程包括净化、低压(10kP左右)蒸馏和冷凝。经过该系统处理的水达到饮用水标准,且水的回收率达80%以上,回收的水用于宇航员生活用水和电解制氧。
    (1)电解制氧时,电池板的能量转化形式:___________转化为电能。
    (2)电解水产生氢气和氧气的体积比理论上为___________(相同条件)。
    (3)氢氧化钾可提高电解水效率,因为其溶于水产生自由移动的___________(填微粒符号)。
    (4)空间站中,氢气与二氧化碳在催化剂作用下反应的化学方程式为___________。
    (5)水蒸馏时,减小压强可使水的沸点___________(填“升高”或“降低”)。
    7.【2022湖南岳阳中考】认真阅读下列材料,回答有关问题。
    目前天然气的需求量在不断增加,经多年努力我国自主大型煤制天然气甲烷化技术取得重大突破。甲烷化是在高温、高压和催化剂的作用下,把煤气化生成的一氧化碳和二氧化碳分别与氢气催化生成甲烷,其中甲烷化催化剂在这个化学反应过程中发挥着至关重要的作用。
    摘自《中学化学教学参考》2022 年第 3 期
    (1)煤、天然气都属于不可再生能源,可以开发利用的新能源有______(写一种即可);
    (2)一氧化碳转化为甲烷的原理可以表示为:,则二氧化碳转化为甲烷的原理为______(填化学方程式);
    (3)材料中提到将煤变为清洁的天然气的关键条件是______。
    8.【2022四川南充】阅读下列科普短文
    气候变化是人类面临的巨大挑战,世界各国以全球协约的方式减排温室气体。中国政府提出在2060年前实现“碳中和”。“碳中和”是指通过植树造林、节能减排等形式,抵消人类生产生活产生的二氧化碳等温室气体排放,实现正负抵消,达到相对“零排放”。
    影响二氧化碳排放的主要因素是人类消耗的化石能源急剧增加,排入大气中的二氧化碳增多。我国近年部分行业二氧化碳年排放量如图所示:
    温度和pH对硼氢化钠水解半衰期(t1/2)的影响
    氢气代替化石燃料能有效减少二氧化碳排放。目前已有多种制取氢气技术,其中硼氢化钠水解制氢法有储氢量高、使用安全等优点。硼氢化钠的水解的半衰期(t1/2)受温度和pH影响,根据Kreevy等人提出的经验公式计算所得数据见上表。
    “碳捕获和碳封存”也可以减少二氧化碳排放,“碳封存”可从大气中分离出二氧化碳将其压缩液化泵入地下长期储存。
    依据文章内容,回答下列问题:
    (1)“碳中和”战略的实施有利于控制_______________。
    (2)工业行业大类中,___________行业CO2年排放量最多。
    (3)石油化工行业中天然气(主要成分是CH4)完全燃烧的化学方程式为____________。
    (4)“碳封存”可将CO2压缩至地下储存,其原因是____________(从微观角度解释)。
    (5)硼氢化钠水解的半衰期(t1/2)受温度和pH影响的规律是_____________。
    9.【2022湖北十堰中考】阅读材料,完成下列小题
    2022年北京冬奥会秉承“绿色、开放、共享、廉洁”理念,是首个真正实现“碳中和”的奥运会。中国奥运健儿奋力拼搏,实现了全项目参赛,金牌和奖牌数取得了历史性突破。本届冬奥会是在全球新冠肺炎病毒蔓廷的背景下我国举办的一届精彩、安全的全球性体育盛会,彰显了中国智慧和大国担当。
    【2022湖北十堰中考】生活中的下列常见物质不属于溶液的是( )
    A. 牛奶B. 生理盐水C. 苏打水D. 碘酒
    【2022湖北十堰中考】下列做法没有体现绿色理念的是( )
    A. 采用光伏发电和风力发电为北京冬奥会场馆提供电力支持
    B. 采用清洁低碳的二氧化碳跨临界直冷技术制冰造雪
    C. 在赛事场馆附近和周围大力植树植草
    D. 鼓励市民乘坐私家车观看奥运赛事
    【2022湖北十堰中考】下列冬奥会比赛用品的材料不属于合成材料的是( )
    A. 冰壶壶体——天然石材
    B. 滑雪板基础材料——聚乙烯
    C. 护目镜镜片——聚碳酸酯
    D. 冰球——合成橡胶
    10.【2022安徽】阅读下列科技短文并回答问题。
    过氧化氢可用于消毒杀菌,具有不稳定性。将水蒸气冷凝在硅,玻璃,塑料、金属等材料表面,均发现了过氧化氢的存在。
    研究显示:水蒸气冷凝为粒径小于10微米的液滴时,部分水分子会转化为过氧化氢分子。水微滴中形成的过氧化氢含量随液滴尺寸的增大而减少。过氧化氢的产生量与温度,温度等环境条件密切相关。当使用硅材料、相对温度为55%时,得到过氧化氢的最大浓度随温度变化关系如下图所示。
    (1)文中涉及到的有机合成材料是______。
    (2)过氧化氢不稳定的原因是______(用化学方程式表示)。
    (3)下列说法错误的是______(填字母序号)。
    A. 水蒸气在冷凝过程中可能发生化学变化
    B. 水蒸气在玻璃表面冷凝得到的液滴一定为纯净物
    C. 一定条件下,水蒸气冷凝可用于材料表面的绿色消毒
    D. 水蒸气冷凝为水流时,水分子间的间隔减小
    (4)图中a点(-2.8℃)未生成过氧化氢的原因可能是______。
    11.【2022湖南郴州】亚硝酸钠(NaNO2)是一种工业用盐,它有毒、有咸味,外形与食盐相似,人若误食会引起中毒,危害人体健康,甚至致人死亡。我国曾发生过多次将工业用盐误作食盐用于烹调而引起的中毒事件。在化学老师的指导下,化学兴趣小组同学从以下两个方面对亚硝酸钠和氯化钠进行对比探究,请同学们完善下列实验结论:
    (1)物理性质:
    亚硝酸钠和氯化钠都是___________色固体,___________溶于水(填“难”或“易”)。
    (2)化学性质:
    ①亚硝酸钠中氮元素的化合价是___________价;
    ②亚硝酸钠溶液能使无色酚酞溶液变成红色,说明亚硝酸钠溶液显___________性;氯化钠溶液不能使紫色石蕊溶液变色,说明氯化钠溶液显___________性;
    ③亚硝酸钠溶液和氯化钠溶液都能和硝酸银溶液发生复分解反应,生成难溶于水的白色沉淀。请写出亚硝酸钠溶液和硝酸银溶液反应的化学方程式:___________。
    12.【2022湖北黄石中考】阅读材料,回答下列问题。
    宇航服材料揭秘
    2022年6月5日10时44分,神州14经过约577秒顺利到达预定轨道,再次告知世人,中国已是当今世界太空强国之一。探索太空很大程度上取决于宇航服研究和航天技术的融合。宇航服是保障航天员的生命活动和工作能力的个人密闭装备。
    中国科学家们研发出了三种类型的宇航服,即舱内宇航服(IVA)、舱外宇航服(EVA)、舱内/舱外宇航服(IEVA)。
    整套舱外宇航服的编制层数多达十数层,每层基本都是不同的材料,每层执行不同的功能。最内层由尼龙经编材料制成,另一层由弹性可穿戴聚合物氨纶组成,还有一层尼龙聚氨酯涂层,这层编织物会参与宇航服的加压。在压力抑制层中,编织结构由涤纶、聚酯化合物组成。其他合成编织物还有氯丁橡胶、镀铝聚酯薄膜、凯夫拉纤维、Grtex(一种防风、防水、透气薄膜材料)、Nmex(耐热性能在250℃内,有过滤和绝缘效果)等。
    除了合成纤维以外,其他混合原料也必不可少。如上躯干的玻璃纤维是主要材料;太空行走期间还有氢氧化锂作为去除二氧化碳和水蒸气的过滤器;宇航服的电池结构有一部分来自于银锌混合物;头盔部分主要由聚碳酸酯材料组成……
    (1)尼龙、涤纶属于______。
    A. 天然纤维B. 合成纤维
    (2)氯丁橡胶属于合成橡胶,与天然橡胶相比,它具有高弹性、绝缘性,这两种性质都属于______。
    A. 物理性质B. 化学性质
    (3)锂和铝的利用要比铜和铁晚的多,其实质原因主要是锂和铝的金属活动性比铜和铁______。
    A 弱B. 强
    (4)宇航服中,生命维持系统可以看作一个独立的背包装置,这里面备有电源、通风风扇和通讯设备、二氧化碳去除过滤器、______。
    A. 氧气B. 氮气
    (5)氢氧化锂(LiOH)的性质与NaOH相似,可以与CO2反应,写出氢氧化锂与CO2反应的化学方程式______。
    温度/℃
    pH
    t1/2/天
    0
    25
    50
    75
    100
    8
    3.010-2
    4.310-4
    6.010-3
    8.510-6
    1.210-6
    10
    3.010-1
    4.310-2
    6.010-2
    8.510-4
    1.210-4
    12
    3.0101
    4.3100
    6.010-1
    8.510-2
    1.210-2
    14
    3.0102
    43102
    6.0101
    8.5100
    1.2100
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