【新教材】沪教版（全国）化学九上跨学科实践活动4 探寻低碳生活的行动方案（同步课件+分层练习）

(共23张PPT)
跨学科实践活动4
探寻低碳生活的行动方案
全球应对气候变化的行动
《巴黎协定》的长期目标是将本世纪全球平均气温较前工业化时期上升幅度控制在2℃度以内，并努力将温度上升幅度限制在1.5℃以内。
任务引入
中国担当——“双碳”目标
任务引入
减少二氧化碳的排放量
低碳生活(low carbon living)
主要是从节电、节气和回收三个环节来改变生活细节。
减少对大气的污染
减缓生态恶化
活动任务
任务一：设计低碳生活的方案
产生二氧化碳的反应
活动任务
任务一：设计低碳生活的方案
全球的年平均气温
吸收二氧化碳的反应
任务一：设计低碳生活的方案
活动任务
使用新能源
改变生活习惯节能
碳中和
光合作用
海水吸收
物理分离
化学反应
减少二氧化碳排放
增大二氧
化碳吸收
活动任务
任务一：设计低碳生活的方案
二氧化碳的捕集、利用与封存
二氧化碳的捕集、利用与封存，是指将排放源产生的二氧化碳捕获、压缩后，作为工业原料利用，或输送到选定地点长期封存，而不是释放到大气中。
活动任务
二氧化碳的捕集
二氧化碳的捕集可以采用化学吸收法，利用碱性吸收剂与二氧化碳反应生成不稳定的物质，该物质在一定条件下可发生分解重新释放二氧化碳，从而实现二氧化碳的捕集和利用。
活动任务
二氧化碳的封存
二氧化碳的封存主要是将捕集到的二氧化碳封存于地层深处或海底。
2021年我国首个海上二氧化碳封存示范项目启动，将在南海海底永久封存超过146万吨二氧化碳。2022年，我国首个百万吨级碳捕捉、利用与封存项目投产，每年可减排二氧化碳超过100万吨。
活动任务
鼓励公众从身边小事做起，调整生活方式，为减少温室气体排出出力。
低碳行动
任务一：设计低碳生活的方案
活动任务
1.少用纸巾，重拾手帕，保护森林，低碳生活；
2.每张纸都双面使用；
3.随手关灯、开关、拔插头，不坐电梯爬楼梯；
4.绿化不仅是去郊区种树，可以在家种些花草；
5.用积水来冲洗马桶；
6.少开私家车，乘坐公共交通......
活动任务
任务二：交流、评价方案
1. 小组讨论、交流各自的低碳行动方案，并评价方案的可行性。
1.少用纸巾，重拾手帕，保护森林，低碳生活；
2.每张纸都双面使用；
3.随手关灯、开关、拔插头，不坐电梯爬楼梯；
4.绿化不仅是去郊区种树，可以在家种些花草；
5.用积水来冲洗马桶；
6.少开私家车，乘坐公共交通......
√
√
√
√
√
？
？
活动任务
任务二：交流、评价方案
2. 查阅资料，从家庭生活的某一方面估算：实施低碳行动的一个月内，大约可以减少多少二氧化碳产生。
居住能耗碳减排路径分析
根据研究，居住能耗碳排放在居民家庭生活碳排放中超过40%。如果通过优化居住能耗结构，例如推进煤炭、液化石油气等能源替代，可以减少碳排放量约3%左右。以昆明市居民生活碳排放总量年为793.42万t计算，居住能耗碳排放量为335.62万t，占总排放量的42.3%。一个月内，通过优化居住能耗结构减少的二氧化碳排放量大约为：
12
× 3%
≈ 8.39×102 t
335.62×104t
活动任务
任务二：交流、评价方案
2. 查阅资料，从家庭生活的某一方面估算：实施低碳行动的一个月内，大约可以减少多少二氧化碳产生。
食物消费碳减排路径分析
食物消费碳排放量在碳排放总量中的占比为23.7%。如果通过调整饮食结构，例如将蔬菜与畜禽肉类的比例调整为4:1，可以减少约7.2%的碳排放量。以昆明市食物消费碳排放量为186.52万t计算，一个月内，通过调整饮食结构减少的二氧化碳排放量大约为：
12
× 7.2%
≈ 1.22×102 t
186.52×104t
活动任务
任务二：交流、评价方案
2. 查阅资料，从家庭生活的某一方面估算：实施低碳行动的一个月内，大约可以减少多少二氧化碳产生。
综合减排效果
根综合上述两个方面的减排效果，一个月内通过居住能耗和食物消费的低碳行动，可以减少的二氧化碳排放量总计约为：8.39×102 t +1.22×102 t ≈ 9.61×102 t
因此，实施低碳行动的一个月内，大约可以减少961吨二氧化碳产生。这个估算是基于昆明市居民家庭生活碳排放的数据和减排路径研究得出的，实际减排量可能会因地区、家庭生活习惯和具体实施的低碳行动而有所不同。
中考链接
1. （2024·甘肃兰州·中考真题）在第十四届全国人大二次会议的政府工作报告中提出：加强生态文明建设，推进绿色低碳发展。下列做法符合这一报告精神的是（ ）
A．填埋废旧电池 B．开发清洁能源
C．乱采矿产资源 D．就地焚烧垃圾
B
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2. （2024·山东菏泽·中考真题）低碳环保的生活理念已深入人心。下列做法与这一理念不相符的是（ ）
A．垃圾分类投放，实现资源回收
B．安装太阳能灯，利用新能源
C．用可降解塑料，减少白色污染
D．利用工业废水，直接浇灌农田
D
中考链接
3. （2024·内蒙古赤峰·中考真题）社会发展需要人与自然和谐共生。生活中的下列做法，符合低碳环保理念的是（ ）
①积极植树种草 ②乘公交车出行 ③废弃电池深埋
④践行光盘行动 ⑤随意丢弃垃圾 ⑥自备购物布袋
A．①②④⑥ B．①③④⑤ C．②③④⑥ D．②④⑤⑥
A
中考链接
4. （2024·江苏无锡·中考真题）低碳行动是人类应对全球变暖的重要举措，二氧化碳的资源化利用有多种途径。
Ⅰ.CO2转化为CO
炼铁的一种原理示意图如下（括号内化学式表示相应物质的主要成分）：
(1)写出还原反应室中炼铁的化学方程式： 。
(2)Fe3O4可作为CH4和CO2反应的催化剂，在反应过程中Fe3O4与合成气反应可转化为Fe。写出能使Fe转化为Fe3O4（催化剂再生）的一条可能途径： 。
Fe与H2O或CO2反应生成Fe3O4
Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2
高温
Fe2O3+3H2 2Fe+3H2O
高温
4. （2024·江苏无锡·中考真题）低碳行动是人类应对全球变暖的重要举措，二氧化碳的资源化利用有多种途径。
Ⅱ.CO2转化为甲醇（CH3OH）
我国科研人员已实现CO2和H2在加热和MoS2催化剂的条件下合成甲醇，反应如下：
(3)合成甲醇是人工合成淀粉[(C6H10O5)n]的关键一步，反应原理示意图如下：
X的化学式为 。
(4)CO2和H2可合成甲醇，甲醇燃烧又生成CO2。氢气、甲醇都被认为是“零碳”燃料，甲醇被认为是“零碳”燃料的理由是 。
中考链接
H2O2
甲醇燃烧产生的CO2与合成甲醇所需的CO2质量相等
中考链接
4. （2024·江苏无锡·中考真题）低碳行动是人类应对全球变暖的重要举措，二氧化碳的资源化利用有多种途径。
Ⅲ. CO2转化为葡萄糖（C6H12O6）
我国科研人员已成功将CO2还原合成葡萄糖，其过程可分为“电催化还原”和“生物合成”两个阶段。第一阶段的部分反应原理如图所示。
(5)写出如图所示反应的化学方程式： 。
中考链接
4. （2024·江苏无锡·中考真题）低碳行动是人类应对全球变暖的重要举措，二氧化碳的资源化利用有多种途径。
Ⅲ. CO2转化为葡萄糖（C6H12O6）
(6)绿色植物的光合作用能吸收二氧化碳，释放氧气。计算4.4gCO2通过光合作用可得到葡萄糖的质量（写出计算过程）。
解：设通过光合作用得到葡萄糖的质量为x
答：通过光合作用得到葡萄糖的质量为3g。
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THANKS跨学科实践活动4 探寻低碳生活的行动方案
1．“低碳生活”是指在生活作息时减少能量耗用，使二氧化碳排放降低的一种时尚生活方式，下列不符合“低碳生活”主题的是（　　）
A．深秋时节焚烧落叶 B．开发回收利用二氧化碳的新技术
C．参加“地球熄灯一小时”活动 D．用旧报纸制铅笔杆
2．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——尽可能选择华美、艳丽的面料，不用考虑其它
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．①④
3．2024年3月全国两会提出要加快发展新质生产力，新质生产力的底色是绿色低碳。下列说法与此理念不符的是（　　）
A．维持以“煤炭为主”的能源结构，保障能源供给稳定
B．用CO2人工合成淀粉，有利于实现碳中和
C．氢气是一种高能环保新能源，应加快氢能的发展
D．科学、合理地加快海洋资源的开发和利用
4．“低碳”是全世界的主题，某同学查阅资料得到：以下流程是通过控制化学反应的条件来促进或抑制化学反应，实现“低碳”。
(1)上述流程中可循环利用的物质是 (填物质名称)和水。
(2)石油的分馏原理是利用各成分 不同。
5．我国强调要在2030年实现“碳达峰”，在2060年实现“碳中和”。“圆梦”小组同学确立了以“碳中和”为主题的学习内容，力求构建碳中和理念，努力践行低碳行动。请你参与完成以下任务。
任务一：认识“碳中和”。
(1)结合图1所示“碳中和”公益图，“碳中和”是指二氧化碳的排放总量与 相抵消，实现二氧化碳的净零排放。
任务二：揭秘“碳循环”。
(2)从图2中可以看出，自然界中产生二氧化碳的途径主要有微生物分解作用、呼吸作用和 。请你写出天然气(主要成分为CH4)完全燃烧的化学方程式 。
(3)自然界吸收二氧化碳的途径有 、岩石吸收和水体吸收等。岩石(主要成分为碳酸钙)可以吸收二氧化碳生成碳酸氢钙[]，请你写出这一过程发生反应的方程式 。
6．兴趣小组基于碳中和理念设计低碳行动方案。
(1)说碳：低碳行动中的“碳”指的物质是 。
(2)寻碳：小组同学通过查阅资料，归纳出以下自然环境中的碳循环图。
①生物圈中，二氧化碳通过 作用转化为葡萄糖(C6H12O6)和氧气。
②水圈中，当大气中二氧化碳含量增加，会导致海水的酸性升高，请写出二氧化碳和水反应生成碳酸的化学方程式 。
③岩石圈中，石灰岩(主要成分是CaCO3)与CO2和H2O的共同作用下，经化合反应转化为碳酸氢钙[Ca(HCO3)2]，反应的化学方程式 。
(3)控碳：科学家预测，到2050年主要控碳途径对全球碳中和的贡献率如表：
途径 碳替代 碳减排 碳封存 碳循环
贡献率 47% 21% 15% 17%
由表中数据可知，贡献率最大的途径是 。
7．我国向世界承诺：努力争取2060年前实现“碳中和”——排放量和转化量相等，达到相对零排放，为人类社会可持续发展贡献中国力量。
Ⅰ 了解二氧化碳排放
(1)排放量增加可能引发的后果有______（选填字母序号，下同）。
A．冰川融化，海平面上升 B．极端天气频发
C．土地沙漠化，造成农业减产 D．影响自然生态系统，改变生物多样性
(2)空气中的主要来自于______。
A．动植物的呼吸作用
B．化石燃料的燃烧
C．植物的光合作用
(3)实验室制备。根据下列仪器装置，回答问题。
①写出标号仪器的名称：a． ，b． 。
②制取可在A~E中选用装置 ；装置F是在装置B基础上的改进，其优点是 。
Ⅱ 探究二氧化碳转化
(4)的吸收是其转化的有效方法。现有三种试剂：水、澄清石灰水、溶液，你认为最佳的吸收剂是 ，设计实验方案证明你的结论： 。
Ⅲ 研制低碳行动方案
(5)低碳行动涵盖国际合作、国家工程和个人行为三个层面。请从“个人行为”层面策应“低碳行动”，写出你的一个行动打算： 。
1．为了减少工业炼铁中CO、CO2的排放，小苏同学基于碳中和理念设计了一个低碳行动方案，方案流程如图所示，下列分析不正确的是
A．该方案可以除去CO2，还可实现CaCO3、CO的部分或全部循环利用
B．该方案中的CO重新通入高炉后，起的主要作用是还原赤铁矿
C．流程图中反应1和反应2，都属于化合反应，且反应后碳元素化合价均发生改变
D．实验室用48gFe2O3粉末作为原料模拟炼铁，反应后测得固体中的铁元素与氧元素的质量比为7：1，若炼铁过程中只发生流程图中的反应3，则理论上参加反应的Fe2O3质量为32g
2．我国提出2030年实现碳达峰，2060年实现碳中和，彰显了负责任大国的作为与担当，请根据所学知识回答问题：
(1)“碳达峰”、“碳中和”中的“碳”是指 。
(2)由于大量化石燃料的使用，破坏了自然界碳循环的平衡，下列反应不会加剧“温室效应”的是______（填字母序号）。
A． B．
C． D．
(3)下列基于碳中和理念设计的低碳行动方案合理的是 （填字母序号）。
①衣——尽可能选择华美、艳丽的面料，不用考虑其它
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
(4)“碳捕捉和封存”技术是实现碳中和的重要途径。重庆合川实验基地通过如右图所示技术将CO2压入地下实现CO2的封存。这里的CO2捕集是一个 （填“物理”或“化学”）过程。
(5)生物固碳：绿色植物可以通过光合作用吸收二氧化碳，该过程中将 转化为化学能。
(6)根据二氧化碳的性质，写一个吸收二氧化碳的化学方程式 。
3．“碳中和”，我们一直在行动。我国宣布在2060年前实现碳中和，“碳封存”与“碳转化”是实现碳中和目标不可或缺的重要技术选择。
(1)“碳封存”。2023年6月1日，我国首个海上二氧化碳封存示范工程项目成功投入使用，填补了我国海上二氧化碳封存技术的空白。该技术是将油井开采产生的油气混合物注入高碳分离器，再将分离出的二氧化碳通入压缩机加压和干燥，使其变成介于气态和液态之间的超临界状态。超临界状态二氧化碳密度高，接近液态二氧化碳；黏度小，流动快，接近气态二氧化碳。
①从微观角度分析二氧化碳易被压缩的原因： 。
②为了防止对输送管道内部造成腐蚀，输送超临界CO2的管道材料采用不锈钢等，同时对CO2进行干燥处理。请解释CO2需干燥的原因： (用化学方程式表示)。
③下列对超临界二氧化碳的理解正确的是 (填字母序号)。
A．超临界二氧化碳与二氧化碳的组成不同
B．超临界二氧化碳容易燃烧
C．同等条件下，超临界二氧化碳的输送量比二氧化碳更大
D．超临界二氧化碳存在于特定的条件下，条件改变，状态改变
(2)“碳转化”。利用二氧化碳资源开发化工原料，合成化工产品，有着广阔的前景。
①二氧化碳与氨气在一定条件下可以合成尿素，同时生成水，该反应的化学方程式为 。
②在一定条件下，利用新型电解装置将二氧化碳转化为甲酸(HCOOH)，化学方程式为，X的化学式为 。
(3)碳中和，人人参与，低碳生活从我做起，你的低碳行动是 (写一条即可)。
4．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。
(1)“碳”困境
大气中CO2被称为植物的“粮食”，这是因为它参与了植物的 ；但大气中CO2含量过高又会引起温室效应加剧。
(2)“碳”捕捉
①图甲是某同学根据初中所学知识设计的检验、“捕捉”并重新释放CO2的装置。打开活塞K1通入混合气热众体，则CO2被“捕捉”，关闭K1打开K2，滴入A中试剂，则CO2被重新释放。那么A中盛放的试剂是 （填试剂名称）。
②工业上目前常用乙醇胺吸收工厂燃煤产生的烟气中的CO2。弊端是，当烟气中CO2浓度过低时，吸收成本会大幅上升，因此工厂为降低碳捕捉成本，用纯氧代替空气作煤炭燃烧的助燃剂。直接用空气做助燃剂所得烟气中CO2浓度比纯氧助燃时低的原因是 。
(3)“碳”利用
超临界CO2是指温度与压强一定值时，形成气态与液态交融在一起的流体，它和水相似，溶解能力强，被誉为“绿色环保溶剂”。下列有关超临界CO2的说法正确的是______（填序号）。
A．它是混合物 B．它的化学性质与普通二氧化碳相同
C．它的分子不再运动 D．它可代替许多有害、有毒、易燃的溶剂
(4)“碳”转化
①“加氢”。科学家在光照和光热催化剂作用下，氢气和二氧化碳能转化为清洁能源甲烷，而氢气可通过光分解水获得，流程如图乙所示，则氢气和二氧化碳的化学计量数之比为 。
②“去氧”，将CO2转化为CO，CO能与血液中的 结合，因此易使人中毒，过去家用煤气中常添加少量有特殊气味的乙硫醇，以防止此类事件发生。
1．低碳行动，我们一直在努力。
【CO2在大气中的作用】大气中，红外辐射可以透过N2和O2，但不能透过CO2.
方面：若没有CO2防止地表热辐射到太空，地球年均气温要降低20℃左右。
另一方面：CO2含量过高使温室效应加剧，温室效应对生态环境影响的一种现象是 。
【空气中CO2增加的原因】CO2主要以下列三种途径产生。
（1）自然界中生物的有氧呼吸：细胞中的葡萄糖(化学式为C6H12O6)在酶的作用下与氧气反应，生成二氧化碳和水，其反应方程式为 。
（2）化石燃料的燃烧：
下表列出了家庭常用化石燃料及其再生产品的相关数据，请回答下列问题。
名称 热值 爆炸极限
水煤气(H2和CO) 1.9x107J/m3 6.9%—69.5%
天然气 4.5×107J/m3 4.8%--13.5%
①相同质量的水煤气和天然气若完全燃烧，产生CO2较少的是 ：理由是 。
②与水煤气相比，天然气除了具有无毒、来源较广的优点，还具有的两个优点是 、 。
（3）工业上生产水泥的过程：水泥生产过程中产生的二氧化碳，主要源于高温煅烧石灰石和煤的燃烧，它们所涉及到的化学反应基本类型有 种。
【CO2的转化】“碳中和”是当今我国环境治理的重大举措。
如图是同学们学过的物质与CO2相关联的示意图，图中A、B、C都含有碳元素。“一”表示两种物质能够发生化学反应，“→”表示一种物质能转化为另一种物质(部分反应物、生成物及反应条件已忽略)。
（4）物质B是 。
（5）若反应①有明显现象，该反应化学方程式为 。
（6）写出图中②属于化合反应的化学方程式： 。
2．党的二十大报告提出了我国在2060年前实现“碳”中和的目标，展现了我国的大国责任与担当。为实现目标，请您参与以下分析：
(1)“低碳生活”倡导低能量、低消耗，主要是为了减少 （填化学式）的排放量。
(2)“碳”产生：产生二氧化碳的途径主要是含碳物质的变化，因此：
①应提倡使用 等清洁能源（写一种）
②天然气在空气中燃烧会产生二氧化碳，写出该反应的化学方程式 。
(3)“碳”封存：指从大气中分离出二氧化碳，将其压缩、液化储存，其原因是 。
(4)“碳”转化：科学家研究将二氧化碳按照如下示意图进行转化：
①甲中碳元素的化合价为 。该反应中单质的化学式是 。
②写出该反应的化学方程式 。
(5)为实现目标，工业上用氢氧化钙实现“碳捕集”，某石灰水中含有氢氧化钙1.48g，要使该石灰水中的氢氧化钙全部转化为碳酸钙沉淀，能够吸收二氧化碳的质量是多少？跨学科实践活动4 探寻低碳生活的行动方案
1．“低碳生活”是指在生活作息时减少能量耗用，使二氧化碳排放降低的一种时尚生活方式，下列不符合“低碳生活”主题的是（　　）
A．深秋时节焚烧落叶 B．开发回收利用二氧化碳的新技术
C．参加“地球熄灯一小时”活动 D．用旧报纸制铅笔杆
【答案】A
【解析】A、深秋时节焚烧落叶，会产生大量的污染物，污染空气，不符合“低碳生活”，符合题意；
B、开发回收利用二氧化碳的新技术，可以减少二氧化碳的含量，符合“低碳生活”，不符合题意；
C、参加“地球熄灯一小时”活动，可以节约能源，减少二氧化碳的排放，符合“低碳生活”，不符合题意；
D、用旧报纸制铅笔杆，可以节约资源，减少森林的砍伐，增加二氧化碳的吸收，符合“低碳生活”，不符合题意。
故选A。
2．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——尽可能选择华美、艳丽的面料，不用考虑其它
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．①④
【答案】C
【解析】①衣——尽可能选择环保的面料，有利于保护环境，但与减少二氧化碳排放无关，故错误；
②食——提倡光盘行动，降低食物垃圾的产生和处理等，可减少因处理垃圾产生的二氧化碳，故正确；
③住——及时关闭待机电源，使用节能家电等，有利于节约资源，减少二氧化碳排放，故正确；
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，能减少二氧化碳排放，故正确，故②③④行动方案合理。
故选C。
3．2024年3月全国两会提出要加快发展新质生产力，新质生产力的底色是绿色低碳。下列说法与此理念不符的是（　　）
A．维持以“煤炭为主”的能源结构，保障能源供给稳定
B．用CO2人工合成淀粉，有利于实现碳中和
C．氢气是一种高能环保新能源，应加快氢能的发展
D．科学、合理地加快海洋资源的开发和利用
【答案】A
【解析】A、煤炭属于化石燃料，维持以“煤炭为主”的能源结构，会造成环境污染，故A与此理念不符；
B、用二氧化碳人工合成淀粉，可以减少二氧化碳的排放，有利于实现碳中和，故B与此理念相符；
C、氢气燃烧热值高，燃烧产物只有水，对环境无污染，是一种高能环保新能源，应该加快氢能的发展，有利于节约化石能源，减少污染，故C与此理念相符；
D、科学、合理地加快海洋资源的开发和利用，有利于减少污染，故D与此理念相符；
故选：A。
4．“低碳”是全世界的主题，某同学查阅资料得到：以下流程是通过控制化学反应的条件来促进或抑制化学反应，实现“低碳”。
(1)上述流程中可循环利用的物质是 (填物质名称)和水。
(2)石油的分馏原理是利用各成分 不同。
【答案】(1)二氧化碳
(2)沸点
【解析】（1）根据流程图，二氧化碳与氢气在复合催化剂作用下生成有机燃料，有机燃料燃烧及机动车尾气又可生成二氧化碳，二氧化碳既是反应物，又是生成物，故CO2可循环利用，故填：二氧化碳；
（2）石油的分馏原理是利用各成分沸点不同，将其分离。
5．我国强调要在2030年实现“碳达峰”，在2060年实现“碳中和”。“圆梦”小组同学确立了以“碳中和”为主题的学习内容，力求构建碳中和理念，努力践行低碳行动。请你参与完成以下任务。
任务一：认识“碳中和”。
(1)结合图1所示“碳中和”公益图，“碳中和”是指二氧化碳的排放总量与 相抵消，实现二氧化碳的净零排放。
任务二：揭秘“碳循环”。
(2)从图2中可以看出，自然界中产生二氧化碳的途径主要有微生物分解作用、呼吸作用和 。请你写出天然气(主要成分为CH4)完全燃烧的化学方程式 。
(3)自然界吸收二氧化碳的途径有 、岩石吸收和水体吸收等。岩石(主要成分为碳酸钙)可以吸收二氧化碳生成碳酸氢钙[]，请你写出这一过程发生反应的方程式 。
【答案】(1)吸收总量
(2) 化石燃料的燃烧 CH4+2O2CO2+2H2O
(3) 光合作用 CaCO3+H2O+CO2=Ca(HCO3)2
【解析】（1）“碳中和”是指二氧化碳的排放总量与吸收总量相抵消，即大气中二氧化碳的总量不增加，实现二氧化碳的净零排放，故填消耗总量。
（2）从图2中可以看出，自然界中产生二氧化碳的途径主要有微生物分解作用、呼吸作用和化石燃料的燃烧，故填化石燃料的燃烧；
甲烷和氧气在点燃的条件下反应生成二氧化碳和水，故反应的化学方程式写为：CH4+2O2CO2+2H2O。
（3）由图可知，自然界吸收二氧化碳的途径有光合作用、岩石吸收和水体吸收等，故填光合作用；
碳酸钙、水和二氧化碳反应生成碳酸氢钙，故反应的化学方程式写为：CaCO3+H2O+CO2=Ca(HCO3)2。
6．兴趣小组基于碳中和理念设计低碳行动方案。
(1)说碳：低碳行动中的“碳”指的物质是 。
(2)寻碳：小组同学通过查阅资料，归纳出以下自然环境中的碳循环图。
①生物圈中，二氧化碳通过 作用转化为葡萄糖(C6H12O6)和氧气。
②水圈中，当大气中二氧化碳含量增加，会导致海水的酸性升高，请写出二氧化碳和水反应生成碳酸的化学方程式 。
③岩石圈中，石灰岩(主要成分是CaCO3)与CO2和H2O的共同作用下，经化合反应转化为碳酸氢钙[Ca(HCO3)2]，反应的化学方程式 。
(3)控碳：科学家预测，到2050年主要控碳途径对全球碳中和的贡献率如表：
途径 碳替代 碳减排 碳封存 碳循环
贡献率 47% 21% 15% 17%
由表中数据可知，贡献率最大的途径是 。
【答案】(1)二氧化碳/CO2
(2) 光合
(3)碳替代
【解析】（1）低碳行动中的“碳”指的物质是二氧化碳，低碳是指较低的二氧化碳的排放；
（2）①生物圈中，二氧化碳通过光合作用转化为葡萄糖和氧气，光合作用为二氧化碳和水在光和叶绿体的作用下反应生成葡萄糖和氧气；
②二氧化碳和水反应生成碳酸，该反应的化学方程式为：；
③碳酸钙、二氧化碳和水反应生成碳酸氢钙，该反应的化学方程式为：；
（3）由表中数据可知，贡献率最大的途径是碳替代，贡献率为47%。
7．我国向世界承诺：努力争取2060年前实现“碳中和”——排放量和转化量相等，达到相对零排放，为人类社会可持续发展贡献中国力量。
Ⅰ 了解二氧化碳排放
(1)排放量增加可能引发的后果有______（选填字母序号，下同）。
A．冰川融化，海平面上升 B．极端天气频发
C．土地沙漠化，造成农业减产 D．影响自然生态系统，改变生物多样性
(2)空气中的主要来自于______。
A．动植物的呼吸作用
B．化石燃料的燃烧
C．植物的光合作用
(3)实验室制备。根据下列仪器装置，回答问题。
①写出标号仪器的名称：a． ，b． 。
②制取可在A~E中选用装置 ；装置F是在装置B基础上的改进，其优点是 。
Ⅱ 探究二氧化碳转化
(4)的吸收是其转化的有效方法。现有三种试剂：水、澄清石灰水、溶液，你认为最佳的吸收剂是 ，设计实验方案证明你的结论： 。
Ⅲ 研制低碳行动方案
(5)低碳行动涵盖国际合作、国家工程和个人行为三个层面。请从“个人行为”层面策应“低碳行动”，写出你的一个行动打算： 。
【答案】(1)ABCD
(2)AB
(3) 试管 集气瓶 BC 可以控制反应发生与停止
(4) 2%NaOH溶液 用三只相同的塑料瓶收集二氧化碳，分别注入等体积的水、澄清石灰水、2%NaOH溶液，盖上瓶盖，充分振荡，若注入2%氢氧化钠溶液的塑料瓶变瘪程度最大，说明2%氢氧化钠溶液吸收二氧化碳效果最好
(5)出行乘坐公交车（合理即可）
【解析】（1）A、空气中二氧化碳含量过高，会导致温室效应加剧。会导致全球变暖，冰川融化，海平面上升，正确；
B、温室效应会导致气候异常，发生极端天气，正确；
C、地球温度升高，会使地球上的水分加速蒸发到大气层中，地面变得干旱，植被退化，进而导致土地沙漠化，正确；
D、温度升高会影响生物的生长，影响生态系统，导致某些物种灭绝，正确；
故填：ABCD；
（2）A、动植物呼吸作用产生二氧化碳和水，符合题意；
B、化石燃料含有碳元素，完全燃烧会产生二氧化碳，符合题意；
C、植物光合作用消耗二氧化碳和水，不符合题意；
故填：AB；
（3）①图中可知，仪器a是试管，仪器b是集气瓶，故填：试管；集气瓶；
②实验室用大理石与稀盐酸制取二氧化碳，选择固液常温型发生装置，二氧化碳能溶于水，不能用排水法收集，二氧化碳的密度比空气的密度大，选择向上排空气法收集，故填：BC；
多孔隔板可以将固体放在试管中部，通过开关止水夹控制固体液体接触和分离，当止水夹打开，固液接触，反应发生，当止水夹夹紧，装置内生成气体导致压强增大，将液体挤回长颈漏斗，液面降到多孔隔板以下与固体分离，反应停止，装置的优点是可以控制反应的发生与停止，故填：可以控制反应的发生与停止；
（4）水能和二氧化碳反应生成碳酸，澄清石灰水和氢氧化钠能够和二氧化碳反应，用于吸收二氧化碳，但是澄清石灰水中氢氧化钙微溶于水，溶液浓度较小，吸收效果不好，氢氧化钠溶液中含有水和能与二氧化碳反应的氢氧化钠，吸收效果好，故填：2%氢氧化钠溶液；
证明吸收效果需要在相同条件下比较三种试剂吸收二氧化碳量的多少，如可以通过塑料瓶变瘪的程度比较吸收效果，故填：用三只相同的塑料瓶收集二氧化碳，分别注入等体积的水、澄清石灰水、2%NaOH溶液，盖上瓶盖，充分振荡，若注入2%氢氧化钠溶液的塑料瓶变瘪程度最大，说明2%氢氧化钠溶液吸收二氧化碳效果最好；
（5）低碳行动可以从减少二氧化碳排放角度做起，如出行乘坐公交车、节约用电等，故填：出行乘坐公交车（合理即可）。
1．为了减少工业炼铁中CO、CO2的排放，小苏同学基于碳中和理念设计了一个低碳行动方案，方案流程如图所示，下列分析不正确的是
A．该方案可以除去CO2，还可实现CaCO3、CO的部分或全部循环利用
B．该方案中的CO重新通入高炉后，起的主要作用是还原赤铁矿
C．流程图中反应1和反应2，都属于化合反应，且反应后碳元素化合价均发生改变
D．实验室用48gFe2O3粉末作为原料模拟炼铁，反应后测得固体中的铁元素与氧元素的质量比为7：1，若炼铁过程中只发生流程图中的反应3，则理论上参加反应的Fe2O3质量为32g
【答案】A
【解析】A、根据流程图，该方案中二氧化碳既是反应物又是生成物，可以循环利用，碳酸钙和一氧化碳既是反应物又是生成物，可循环利用，故还可实现CaCO3、CO的部分或全部循环利用，故A分析不正确；
B、赤铁矿的主要成分是氧化铁，一氧化碳与氧化铁高温条件下反应生成铁和二氧化碳，该方案中的CO重新通入高炉后，起的主要作用是还原赤铁矿，故B分析正确；
C、流程图中反应1为碳和氧气反应生成二氧化碳，反应2为碳和二氧化碳高温下反应生成一氧化碳，这两个反应均是两种物质生成一种物质，符合“多变一”的特点，都属于化合反应；反应1中反应前碳元素的化合价为0，反应后碳元素的化合价为+4价，发生改变；反应2中反应前碳元素的化合价为0价和+4价，反应后碳元素的化合价为+2价，发生改变，故C分析正确；
D、实验室用48gFe2O3粉末作为原料模拟炼铁，48g氧化铁中铁元素的质量为，反应后测得固体中的铁元素与氧元素的质量比为7：1，则反应后固体中氧元素的质量为，若炼铁过程中只发生流程图中的反应3，反应后固体中的氧元素存在于没有反应的氧化铁中，说明氧化铁没有反应完全，根据氧元素守恒，则没有参与反应的氧化铁的质量为，理论上参加反应的Fe2O3质量为48g-16g=32g，故D分析正确；
故选：A。
2．我国提出2030年实现碳达峰，2060年实现碳中和，彰显了负责任大国的作为与担当，请根据所学知识回答问题：
(1)“碳达峰”、“碳中和”中的“碳”是指 。
(2)由于大量化石燃料的使用，破坏了自然界碳循环的平衡，下列反应不会加剧“温室效应”的是______（填字母序号）。
A． B．
C． D．
(3)下列基于碳中和理念设计的低碳行动方案合理的是 （填字母序号）。
①衣——尽可能选择华美、艳丽的面料，不用考虑其它
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
(4)“碳捕捉和封存”技术是实现碳中和的重要途径。重庆合川实验基地通过如右图所示技术将CO2压入地下实现CO2的封存。这里的CO2捕集是一个 （填“物理”或“化学”）过程。
(5)生物固碳：绿色植物可以通过光合作用吸收二氧化碳，该过程中将 转化为化学能。
(6)根据二氧化碳的性质，写一个吸收二氧化碳的化学方程式 。
【答案】(1)CO2/二氧化碳
(2)C
(3)②③④
(4)物理
(5)太阳能
(6)（合理即可）
【解析】（1）“碳达峰”、“碳中和”中的“碳”是指二氧化碳；
（2）大气中二氧化碳的含量增加主要是化石燃料的大量燃烧引起的，化石燃料包括煤、石油和天然气，
A、煤属于属于化石燃料，其主要成分是碳，煤燃烧会增加空气中二氧化碳的含量，错误；
B、甲烷是天然气的主要成分，甲烷燃烧产生二氧化碳会增加空气中二氧化碳的含量，错误；
C、二氧化碳和水反应产生碳酸，碳酸不稳定，发生反应：H2CO3═H2O+CO2↑，碳酸不是化石燃料不会加剧“温室效应”，正确；
D、石油属于化石燃料（主要含碳、氢等元素），其燃烧会增加空气中二氧化碳的含量，错误；
故选：C；
（3）①衣——尽可能选择环保的面料可以缓解环境污染，不符合题意；
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；
故选②③④；
（4）通过如图技术将CO2压入地下实现CO2的封存，这里的CO2捕集没有新物质生成，是一个物理过程；
（5）绿色植物可以通过光合作用吸收二氧化碳，水和二氧化碳在光照叶绿体的作用下反应产生葡萄糖和氧气，该过程中将太阳能转化为化学能；
（6）二氧化碳和水反应产生碳酸，反应方程式是：H2O + CO2= H2CO3 ；二氧化碳能与氢氧化钙溶液反应生成碳酸钙和水，反应的化学方程式为（合理即可）。
3．“碳中和”，我们一直在行动。我国宣布在2060年前实现碳中和，“碳封存”与“碳转化”是实现碳中和目标不可或缺的重要技术选择。
(1)“碳封存”。2023年6月1日，我国首个海上二氧化碳封存示范工程项目成功投入使用，填补了我国海上二氧化碳封存技术的空白。该技术是将油井开采产生的油气混合物注入高碳分离器，再将分离出的二氧化碳通入压缩机加压和干燥，使其变成介于气态和液态之间的超临界状态。超临界状态二氧化碳密度高，接近液态二氧化碳；黏度小，流动快，接近气态二氧化碳。
①从微观角度分析二氧化碳易被压缩的原因： 。
②为了防止对输送管道内部造成腐蚀，输送超临界CO2的管道材料采用不锈钢等，同时对CO2进行干燥处理。请解释CO2需干燥的原因： (用化学方程式表示)。
③下列对超临界二氧化碳的理解正确的是 (填字母序号)。
A．超临界二氧化碳与二氧化碳的组成不同
B．超临界二氧化碳容易燃烧
C．同等条件下，超临界二氧化碳的输送量比二氧化碳更大
D．超临界二氧化碳存在于特定的条件下，条件改变，状态改变
(2)“碳转化”。利用二氧化碳资源开发化工原料，合成化工产品，有着广阔的前景。
①二氧化碳与氨气在一定条件下可以合成尿素，同时生成水，该反应的化学方程式为 。
②在一定条件下，利用新型电解装置将二氧化碳转化为甲酸(HCOOH)，化学方程式为，X的化学式为 。
(3)碳中和，人人参与，低碳生活从我做起，你的低碳行动是 (写一条即可)。
【答案】(1) 气态二氧化碳分子间隔很大，容易被压缩 CD
CO2+2NH3CO(NH2)2+H2O O2
(3)植树造林
【解析】（1）①二氧化碳是气体，气体分子间的间隔较大，分子间的作用力较小，所以二氧化碳易被压缩，故填气态二氧化碳分子间隔很大，容易被压缩。
②二氧化碳能够与水反应生成碳酸，碳酸呈酸性，会腐蚀钢材，所以为防止对输送管道内部造成腐蚀，需对CO2进行干燥处理，故反应的化学方程式写为：CO2+H2O=H2CO3。
③A 由题文可知，超临界二氧化碳与二氧化碳的状态不同，但组成相同，选项错误；
B 超临界二氧化碳与二氧化碳的状态不同，但组成相同，所以超临界二氧化碳不容易燃烧，选项错误；
C 超临界状态二氧化碳黏度小，流动快，接近气态二氧化碳同等条件下，所以超临界二氧化碳的输送量比二氧化碳更大，选项正确；
D 超临界二氧化碳存在于特定的条件下，条件改变，状态改变，选项正确，故填CD。
（2）①二氧化碳与氨气在一定条件下可以合成尿素，同时生成水，故反应的化学方程式写为：CO2+2NH3CO(NH2)2+H2O。
②由化学方程式可知，反应前出现了2个碳原子、4个氢原子和6个氧原子，反应后出现了2个碳原子、4个氢原子和4个氧原子，由质量守恒定律可知，反应后尚缺的2个氧原子存在于X中，则X的化学式为O2，故填O2。
（3）植树造林能够增强植物的光合作用，降低空气中二氧化碳的含量，有利于碳中和，故填植树造林。
4．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。
(1)“碳”困境
大气中CO2被称为植物的“粮食”，这是因为它参与了植物的 ；但大气中CO2含量过高又会引起温室效应加剧。
(2)“碳”捕捉
①图甲是某同学根据初中所学知识设计的检验、“捕捉”并重新释放CO2的装置。打开活塞K1通入混合气热众体，则CO2被“捕捉”，关闭K1打开K2，滴入A中试剂，则CO2被重新释放。那么A中盛放的试剂是 （填试剂名称）。
②工业上目前常用乙醇胺吸收工厂燃煤产生的烟气中的CO2。弊端是，当烟气中CO2浓度过低时，吸收成本会大幅上升，因此工厂为降低碳捕捉成本，用纯氧代替空气作煤炭燃烧的助燃剂。直接用空气做助燃剂所得烟气中CO2浓度比纯氧助燃时低的原因是 。
(3)“碳”利用
超临界CO2是指温度与压强一定值时，形成气态与液态交融在一起的流体，它和水相似，溶解能力强，被誉为“绿色环保溶剂”。下列有关超临界CO2的说法正确的是______（填序号）。
A．它是混合物 B．它的化学性质与普通二氧化碳相同
C．它的分子不再运动 D．它可代替许多有害、有毒、易燃的溶剂
(4)“碳”转化
①“加氢”。科学家在光照和光热催化剂作用下，氢气和二氧化碳能转化为清洁能源甲烷，而氢气可通过光分解水获得，流程如图乙所示，则氢气和二氧化碳的化学计量数之比为 。
②“去氧”，将CO2转化为CO，CO能与血液中的 结合，因此易使人中毒，过去家用煤气中常添加少量有特殊气味的乙硫醇，以防止此类事件发生。
【答案】(1)光合作用
(2) 稀盐酸（或稀硫酸） 空气中含有氮气等不参与反应的气体及空气中氧气含量低碳燃烧不充分
(3)BD/DB
(4) 4：1 血红蛋白
【解析】（1）大气中CO2被称为植物的“粮食”，这是因为它参与了植物的光合作用，光合作用的原料之一为二氧化碳；故答案为：光合作用；
（2）①“捕捉”并重新释放CO2的装置。打开活塞K1通入混合气体，则CO2被“捕捉”，指的是二氧化碳被氢氧化钠吸收生成碳酸钠，关闭K1打开K2，滴入A中试剂，则CO2被重新释放。A中可以是盐酸或硫酸，酸和碳酸盐反应生成二氧化碳；
②空气和氧气的区别是空气中含有大量的不参加反应的气体，如不与碳反应的氮气占空气体积的78%，氮气会混入废气中降低二氧化碳浓度。且空气中氧气含量比氧气低，会使碳不充分燃烧生成一氧化碳，降低浓度。所以原因是空气中含有氮气等不参与反应的气体及空气中氧气含量低碳燃烧不充分。
（3）A、超临界二氧化碳中只有二氧化碳分子，故为纯净物，故A错误；
B、超临界二氧化碳由二氧化碳分子构成，同种分子性质相同，因此它的化学性质与普通二氧化碳相同，故B正确；
C、超临界二氧化碳的分子也是在不断运动，故C错误；
D、超临界二氧化碳和水相似，溶解能力强，被誉为“绿色环保溶剂”，可知，它可代替许多有害、有毒、易D燃的溶剂，故D正确。
故选BD
（4）①氢气与二氧化碳反应生成甲烷和水，化学方程式为：，则氢气和二氧化碳的化学计量数之比为：4:1。
②CO能与血液中的血红蛋白结合，因此易使人中毒，故填：血红蛋白
1．低碳行动，我们一直在努力。
【CO2在大气中的作用】大气中，红外辐射可以透过N2和O2，但不能透过CO2.
方面：若没有CO2防止地表热辐射到太空，地球年均气温要降低20℃左右。
另一方面：CO2含量过高使温室效应加剧，温室效应对生态环境影响的一种现象是 。
【空气中CO2增加的原因】CO2主要以下列三种途径产生。
（1）自然界中生物的有氧呼吸：细胞中的葡萄糖(化学式为C6H12O6)在酶的作用下与氧气反应，生成二氧化碳和水，其反应方程式为 。
（2）化石燃料的燃烧：
下表列出了家庭常用化石燃料及其再生产品的相关数据，请回答下列问题。
名称 热值 爆炸极限
水煤气(H2和CO) 1.9x107J/m3 6.9%—69.5%
天然气 4.5×107J/m3 4.8%--13.5%
①相同质量的水煤气和天然气若完全燃烧，产生CO2较少的是 ：理由是 。
②与水煤气相比，天然气除了具有无毒、来源较广的优点，还具有的两个优点是 、 。
（3）工业上生产水泥的过程：水泥生产过程中产生的二氧化碳，主要源于高温煅烧石灰石和煤的燃烧，它们所涉及到的化学反应基本类型有 种。
【CO2的转化】“碳中和”是当今我国环境治理的重大举措。
如图是同学们学过的物质与CO2相关联的示意图，图中A、B、C都含有碳元素。“一”表示两种物质能够发生化学反应，“→”表示一种物质能转化为另一种物质(部分反应物、生成物及反应条件已忽略)。
（4）物质B是 。
（5）若反应①有明显现象，该反应化学方程式为 。
（6）写出图中②属于化合反应的化学方程式： 。
【答案】 极端天气产生(南极冰融化 海平面上升 赤潮现象 农作物病虫害加重等) 水煤气 水煤气中碳元素含量小 热值高 爆炸极限范围小 2 C （答案不唯一）
【解析】[CO2在大气中的作用]
二氧化碳含量过高会导致温室效应，而温室效应会使得极端天气产生(南极冰融化 海平面上升 赤潮现象 农作物病虫害加重等)。
[空气中CO2增加的原因]
细胞中葡萄糖在酶的催化作用下与氧气反应，生成二氧化碳和水，反应方程式为：；
水煤气的主要成分是氢气和一氧化碳，而天然气的主要成分是甲烷，从元素组成和成分上分析，水煤气中碳元素的质量分数是低于天然气的，所以相同质量的水煤气和天然气若完全燃烧，产生二氧化碳较少的是水煤气；
根据表格数据可知，与水煤气相比，天然气除了具有无毒、来源较广的优点，还具有的两个优点是：爆炸极限范围小，更安全；燃烧热值高；
水泥生产中产生的二氧化碳，主要源于高温煅烧石灰石和煤的燃烧，其中高温煅烧石灰石即碳酸钙在高温下分解生成氧化钙和二氧化碳，煤的燃烧即碳和氧气燃烧生成二氧化碳，前者是分解反应，后者是化合反应，所以涉及到的化学反应基本类型有2种。
[的转化]
根据题目所示，“一”表示两种物质能够发生化学反应，“→”表示一种物质能转化为另一种物质，B能和二氧化碳发生反应，且B能转化为二氧化碳，可以推测B是碳单质，A和二氧化碳之间能互相转化，且B能转化为A，推测A是一氧化碳，而二氧化碳能和D反应，且二氧化碳和D都能转化为C，推测C为某碳酸盐（例如碳酸钠、碳酸钙等），D为一种碱性物质（例如氢氧化钠、氢氧化钙等），将A：一氧化碳，B：碳单质代入关系图可验证推断成功。
经上述分析，物质B为碳单质；
若反应①有明显现象，则由上述推断D为一种碱性物质，由于反应有明显现象，即D可以推断为氢氧化钙，氢氧化钙和二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀，化学反应方程式为：（答案不唯一）；
图中②中是一氧化碳转化为二氧化碳的反应，属于化合反应的情况为：一氧化碳在氧气中燃烧生成二氧化碳，反应方程式为：。
2．党的二十大报告提出了我国在2060年前实现“碳”中和的目标，展现了我国的大国责任与担当。为实现目标，请您参与以下分析：
(1)“低碳生活”倡导低能量、低消耗，主要是为了减少 （填化学式）的排放量。
(2)“碳”产生：产生二氧化碳的途径主要是含碳物质的变化，因此：
①应提倡使用 等清洁能源（写一种）
②天然气在空气中燃烧会产生二氧化碳，写出该反应的化学方程式 。
(3)“碳”封存：指从大气中分离出二氧化碳，将其压缩、液化储存，其原因是 。
(4)“碳”转化：科学家研究将二氧化碳按照如下示意图进行转化：
①甲中碳元素的化合价为 。该反应中单质的化学式是 。
②写出该反应的化学方程式 。
(5)为实现目标，工业上用氢氧化钙实现“碳捕集”，某石灰水中含有氢氧化钙1.48g，要使该石灰水中的氢氧化钙全部转化为碳酸钙沉淀，能够吸收二氧化碳的质量是多少？
【答案】(1)CO2
(2) 太阳能
(3)分子间有间隔
(4) +4 H2
(5)解：设能够吸收二氧化碳的质量是x
答：能够吸收二氧化碳的质量是0.88g。
【解析】（1）我们每一个人都应该传播“低碳”（所谓“低碳”，就是较低的二氧化碳排放）理念，倡导“低碳”生活，故“碳中和”中的“碳”是指二氧化碳，化学式为CO2；
（2）①太阳能、风能、生物质能等属于清洁能源；
②甲烷与氧气在燃烧时反应生成二氧化碳和水，化学方程式为；
（3）“碳”封存：指从大气中分离出二氧化碳，将其压缩、液化储存，其原因是分子间有间隔，且气态物质分子间隔较大，加压时，分子间隔变小，可以变成液体；
（4）①甲由1个碳原子、2个氧原子构成，其是二氧化碳分子，二氧化碳中O元素化合价为-2价，化合物整体化合价代数和为0，故碳元素化合价为+4价；乙由2个氢原子构成，其是由一种元素组成的纯净物，属于单质，故乙是氢气分子，其化学式为H2；
②二氧化碳与氢气在一定条件下反应生成甲烷和水，化学方程式为；
（5）见答案。