5.3自然界中的碳循环
基础巩固
1.为应对全球变暖，国际社会倡导采取低碳行动，防止温室效应进一步增强。下列气体中不会导致温室效应的是( )
A.氮气 B.臭氧 C.甲烷 D.一氧化二氮
2.水循环、碳循环和氧循环对保持生态平衡有重要作用。下列叙述正确的是( )
A.水循环主要是由于水分子的间隔发生变化，通过水的三态变化实现的
B.碳循环和氧循环过程均发生了化学变化，如呼吸作用、光合作用
C.碳循环中的过程中大气中的二氧化碳含量保持相对稳定
D.“碳循环”“氧循环”以及“水循环”都是独立循环，彼此之间没有关联
3.在学习过程中，同学们绘制了碳循环简图，如图所示，下列说法不正确的是( )
A.动植物遗骸在一定条件可形成化石燃料
B.为助力碳中和，乘坐公共汽车出门
C.海水可以吸收部分大气中的
D.低碳行动中的“碳”指的是碳单质
4.如图所示，下列关于“碳中和”的说法正确的是( )
A.减少二氧化碳排放，还能消除酸雨的产生
B.出行多坐公交车，少开私家车可以减少碳排放
C.碳中和是指不排放二氧化碳气体
D.光合作用的过程吸收氧气，产生二氧化碳
5.近零碳是通过计算温室气体（主要是二氧化碳）排放，设计方案抵减“碳足迹”、减少碳排放，达到碳排放接近零。下列做法不符合这一全新概念的是( )
A.打造低能耗产业 B.减少天然气使用
C.绿色出行 D.生活垃圾就地焚烧
根基训练
6.节能降碳，你我同行。下列做法有助于节能降碳的是( )
A.家居生活中，大量使用一次性筷子
B.课间休息时，及时关闭教室一体机屏幕
C.炎热夏季，将空调温度设置最低
D.每天选择乘坐私家车上下学
7.我国力争2060年前实现“碳中和”，彰显大国责任与担当。“碳中和”的“碳”是指( )
A.二氧化碳 B.碳元素 C.碳原子 D.所有含碳物质
8.如图为海水吸收并进行碳循环的原理示意图，下列说法错误的是( )
A.碳循环中的碳指的是碳元素
B.光合作用可将太阳能转化为化学能
C.吸收的与钙化中释放的的量相等
D.此碳循环中将转化为无机物和有机物
9.“碳排放管理师”是2021年发布的一种新职业，主要从事企事业单位温室气体的排放监测、统计核算、核查、交易和咨询等工作。某企业的“碳排放管理师” 需要对下列物质的排放进行监测的是( )
A.工业废水 B.二氧化碳 C.二氧化硫 D.建筑灰尘
10.2024年11月15日，2024年亚洲低碳技术和创新大会暨第四届碳中和与绿色发展大会在辽宁省大连市举办。本次大会以"推动低零碳技术创新，共建清洁美丽亚洲"为主题。下列行为不符合大会主题的是( )
A.购物拒绝过度包装 B.及时关闭电器电源
C.使用一次性餐具 D.短途出行骑自行车
11.下列有关化学基本观念的认识正确的是( )
A.转化观：二氧化碳与氧气可以相互转化
B.元素观：由同种元素组成的物质必是单质
C.微粒观：是由氯化钠离子构成的化合物
D.守恒观：ag镁与bg氧气反应，一定生成(a+b)g氧化镁
思维拓展
12.滨州市2024年实施“碳达峰十大工程”，推进绿色低碳高质量发展。下列关于“双碳”的相关描述错误的是( )
A.“碳达峰”的峰值越高越好
B.推广新能源汽车，可助力碳减排
C.书籍循环使用是践行低碳生活的有效方式
D.“双碳”中的“碳”指的主要是二氧化碳
13.下列四个装置中，装有不同体积比例的空气和二氧化碳，同时放在阳光下照射相同时间，可观察到U形管b处液面上升最高的是( )
A B C D
A.A B.B C.C D.D
14.如图是自然界存在的三大重要循环——“水循环”、“氧循环”和“碳循环”。用科学观点分析碳循环和氧循环，其中正确的是( )
A.变化观：参与碳循环中的“碳”是指碳单质
B.微粒观：碳循环过程中分子种类没有发生改变
C.守恒观：氧循环过程中各元素守恒，且化合价不变
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相对稳定
15.2021年我国政府工作报告中提出“做好碳中和工作”。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”。下列行为不利于实现碳中和的是( )
A.大量使用一次性餐具
B.使用新技术提高传统能源的利用效率
C.利用风能实现清洁发电
D.研发新工艺将二氧化碳转化为化工产品
16.为解决温室效应加剧的问题，科学家正在研究如图所示的二氧化碳新的循环体系。
（1）罐装液化石油气是经加压后压缩到钢瓶中的，请你从分子的角度分析并解释：_________。
（2）若将36 g水完全分解最多能产生氢气的质量是_________g。
（3）转化大气中的二氧化碳也能缓解温室效应，转化途径有自然界转化和人为转化。下列属于自然界转化的是________（填字母）。
A.光合作用 B.海洋吸收 C.工业利用
17.人类为探索物质的组成、性质和变化，经历了漫长的历程。数十亿年来，地球上的物质不断地变化，大气的成分也发生了很大的变化。下表是原始大气和目前空气的主要成分：
目前空气的成分 氮气、氧气、二氧化碳、水蒸气及稀有气体等
原始大气的主要成分 甲烷()、氨气()、一氧化碳()、等
根据上面提供的信息，回答下列问题：
(1)目前空气的主要成分中，体积分数最大的是______。
(2)绿色植物出现以后，原始大气中的逐渐减少，逐渐增加。假设把现代的人或其他动物放在原始大气中，它们不能生存下去，原因是______。
(3)若大气中的二氧化碳含量升高时，会形成温室效应。为了减缓大气中二氧化碳含量的增加，以下建议可行的是______(填字母)。
A.开发太阳能、水能、风能、地热等新能源
B.禁止使用煤、石油、天然气等燃料
C.大量植树造林，禁止乱砍滥伐
答案以及解析
1.答案：A
解析：A、氮气是空气的主要成分之一，化学性质比较稳定，它在大气中不会吸收地球表面反射回太空的长波辐射，不会导致地球表面温度升高，不会导致温室效应，符合题意；B、臭氧能吸收太阳辐射中的紫外线，同时也会吸收地球表面发出的长波辐射，对地球的能量平衡有影响，是导致温室效应的气体之一，不符合题意；C、甲烷是一种重要的温室气体，其吸收红外线的能力比二氧化碳强很多倍，会加剧温室效应，不符合题意；D、一氧化二氮在大气中的含量虽然相对较少，但它也是一种温室气体，不符合题意。故选A。
2.答案：B
解析：A、水的天然循环是通过其三态变化实现的、太阳为水分子提供了能量，在水的三态变化的过程中，水分子自身的能量、运动的速率、相互的间隔发生了改变，但水分子构成的原子数量、种类及组合方式没有发生改变，故A说法错误；B、碳循环和氧循环过程中均有新物质生成，发生了化学变化，呼吸作用过程中，有机物和氧气反应生成水和二氧化碳等物质，光合作用将二氧化碳和水转化为葡萄糖和氧气，所以光合作用和呼吸都参与碳、氧循环，故B说法正确；C、碳、氧循环有利于维持大气中氧气和二氧化碳含量相对稳定，不仅仅是碳循环，故C说法错误；D、“碳循环”“氧循环”以及“水循环”彼此之间有密切关联，礼物“碳循环”与“氧循环”有着密切的关系，如绿色植物的光合作用就是吸收二氧化碳，释放出氧气，故D说法错误。故选B。
3.答案：D
解析：A、动植物遗骸在一定条件可形成化石燃料，故选项正确；B、乘坐公共汽车出门可以减少化石燃料的使用，可助力碳中和，故选项正确；C、水能和二氧化碳反应生成碳酸，海水可以吸收部分大气中的CO2，故选项正确；D、低碳行动中的“碳”指的是二氧化碳，故选项错误。故选：D。
4.答案：B
解析：A、减少二氧化碳排放有助于缓解气候变化，但酸雨的产生主要与二氧化硫和氮氧化物的排放有关，因此减少二氧化碳排放并不能直接消除酸雨，故说法错误；
B、出行多坐公交车，少开私家车可以有效减少碳排放，故说法正确；
C、碳中和是指通过减少碳排放和增加碳吸收（如植树造林）来达到净零碳排放，而不是完全不排放二氧化碳，故说法错误；
D、光合作用的过程是吸收二氧化碳，释放氧气，故说法错误。
故选B。
5.答案：D
解析：A、打造低能耗产业，可减少能源消耗，从而减少因能源生产和使用过程中产生的二氧化碳排放，符合近零碳概念；
B、减少天然气使用，天然气燃烧会产生二氧化碳，减少其使用可降低二氧化碳排放量，符合近零碳概念；
C、绿色出行，能减少传统燃油汽车的使用，降低因燃烧汽油、柴油等化石燃料产生的二氧化碳排放，符合近零碳概念；
D、将生活垃圾进行焚烧处理，能产生大量的空气污染物、二氧化碳等，不符合近零碳概念。
故选D。
6.答案：B
解析：A、家居生活中，大量使用一次性筷子，会造成资源的浪费，不能节能降碳，不符合题意；
B、课间休息时，及时关闭教室一体机屏幕，可以节约能源，减少二氧化碳的排放，有助于节能降碳，符合题意；
C、炎热夏天，将空调温度设置最低，会造成能源的浪费，增加二氧化碳的排放，不能节能降碳，不符合题意；
D、每天选择乘坐私家车上下学，会增加化石燃料的使用，增加二氧化碳的排放，不能节能降碳，不符合题意。
故选B。
7.答案：A
解析：“碳中和”是指某个地区在一定时间内，人类活动直接和间接排放的碳总量，与通过植树造林、工业固碳等方式吸收的碳总量相互抵消，实现碳“净零排放”，这里的“碳”指的是二氧化碳；故选A。
8.答案：C
解析：碳循环中的碳指的是碳元素，A正确；光合作用的实质是绿色植物利用太阳能把二氧化碳和水转化为有机物并释放氧气的过程，即将太阳能转化为化学能，B正确；海水吸收后，经过钙化作用，一部分转化为，另一部分转化为，所以吸收的与钙化中释放的的量不相等，C错误；此碳循环中通过钙化作用将转化为无机物，通过光合作用将转化为有机物，D正确。
9.答案：B
解析：“碳排放管理师”主要从事企事业单位温室气体的排放监测、统计核算、核查、交易和咨询等工作，二氧化碳是造成温室效应的主要气体，应对其进行监测。故选：B。
10.答案：C
解析：A、购物拒绝过度包装，减少资源浪费，节约能源，有利于推动低零碳目标，不符合题意；
B、及时关闭电器电源，节约能源，减少二氧化碳的排放，有利于推动低零碳目标，不符合题意；
C、使用一次性餐具，增加化石能源的使用，不利于推动低零碳目标，符合题意；
D、短途出行骑自行车，减少了私家车的使用，从而减少了二氧化碳的排放，有利于推动低零碳目标，不符合题意；
故选C。·
11.答案：A
解析：A、在自然界中氧气和二氧化碳可以相互转化，光合作用消耗二氧化碳，产生氧气，呼吸作用消耗氧气，产生二氧化碳，此选项正确；
B、由同种元素组成的物质不一定是单质，例如氧气和臭氧的混合物，此选项错误；
C、是由钠离子和氯离子构成的化合物，此选项错误；
D、如果ag镁和bg氧气恰好完全反应，一定生成(a+b)g氧化镁，如果ag镁和bg氧气没有完全反应，生成氧化镁的质量小于(a+b)g，此选项错误；
故选A。
12.答案：A
解析：A、“碳达峰”的目标是让二氧化碳排放量尽快达到峰值，但峰值应尽可能低，而非“越高越好”。峰值过高会导致后续减排难度增加，不利于实现碳中和，错误；
B、推广新能源汽车可减少化石燃料使用，助力碳减排，正确；
C、循环使用书籍可减少纸张生产过程中的能源消耗和碳排放，符合低碳理念，正确；
D、“双碳”指“碳达峰”和“碳中和”，其中的“碳”主要指二氧化碳，正确。
故选：A。
13.答案：D
解析：四个装置中，比较可知，A瓶→D瓶四个瓶子中的二氧化碳含量逐渐增多，在阳光下，二氧化碳含量越多的装置中，温室效应现象就更加明显，装置中温度升高，压强变大，使a液面下降，b液面升高。D试管中二氧化碳含量最多，温室效应最剧烈，瓶内的温度最高，b处液面上升最高。故选D。
14.答案：D
解析：A、人类每时每刻都在进行呼吸作用以及其他各项生理活动，进行其他工作与劳动，所以每个人都在参与碳、氧循环，碳循环中的“碳”是指碳元素，不符合题意；B、碳循环中碳从二氧化碳与葡萄糖之间来回转化，碳循环过程中分子种类发生改变，不符合题意；C、由质量守恒定律可知，氧循环过程中各元素守恒，但因氧元素的存在形式不同，化合价会改变，如氧气中氧元素化合价为0价，而氧元素形成化合物时化合价为-2价，不符合题意；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，符合题意。故选D。
15.答案：A
解析：A.大量使用一次性餐具会造成资源的浪费，增加二氧化碳的排放量，不利于实现碳中和，符合题意；B.使用新技术提高传统能源的利用效率可以减少二氧化碳的排放，有利于实现碳中和，不符合题意；C.利用风能实现清洁发电可以减少因燃煤发电而产生的二氧化碳，有利于实现碳中和，不符合题意；D.研发新工艺将二氧化碳转化为化工产品有利于降低空气中二氧化碳的含量，有利于实现碳中和，不符合题意。故选：A。
16.答案：（1）压强增大，气体分子间的间隔减小
（2）4
（3）AB
解析：（2）水通电分解生成氢气和氧气，反应前后氢元素和的质量不变，若将水完全分解最多能产生氢气的质量是。
17.答案：（1）氮气或
（2）原始大气中没有氧气，并且含有等有毒气体
（3）AC
解析：(1)空气的成分按体积计算，大约是：氮气78%、氧气21%、稀有气体0.94%、二氧化碳0.03%、其他气体和杂质0.03%，所以目前空气的主要成分中，体积分数最大的是氮气；
(2)假设把现代的人或其他动物放在原始大气中，它们不能生存下去，是因为原始大气中没有氧气，并且含有等有毒气体；
(3)A、开发太阳能、水能、电能地热能等能源能，能减少化石燃料的使用，减少二氧化碳的产生，故选项正确；
B、为了减缓大气中二氧化碳含量的增加，应合理使用煤、石油、天然气等燃料，不是禁用故选项错误；
C、大量植树造林，禁止乱砍滥伐，能增强二氧化碳的吸收，减缓大气中二氧化碳含量的增加，故选项正确。
