九年级化学上册第3节 自然界中的碳循环（分层作业）（原卷版）

第3节自然界中的碳循环分层作业1．六安万佛湖是国家5A级旅游景区，也是市民休闲的好去处。下列关于万佛湖湖水的说法，错误的是A．万佛湖湖水不可以直接饮用B．过滤可以除去万佛湖湖水中的泥沙C．合理施用农药、化肥，可减少对万佛湖的水体污染D．用活性炭可将万佛湖湖水软化2．绿色植物进行光合作用时，吸收的气体是A．N2 B．O2 C．CO2 D．Ne3．自然界中存在着“水循环”“碳循环”“氧循环”三大循环。下列说法错误的是A．三种循环都伴随着能量的变化，碳循环中的“碳”是指碳元素B．水的天然循环既实现了水的自身净化，又完成了水资源的重新分配C．三大循环过程中元素守恒，且元素化合价不变D．水的天然循环是通过其三态变化实现的，而碳循环、氧循环过程中均有化学变化发生4．（24-25九年级上·宁夏银川·阶段练习）结合化学核心素养分析，下列说法不正确的是A．转化思想：一定条件下，一氧化碳和二氧化碳之间可以相互转化B．微观认知：一氧化碳和二氧化碳的化学性质不同，是因为分子构成不同C．辩证认识：氧气既能支持燃烧，也会加速食物腐烂D．证据推理：蔗糖、面粉灼烧后都有黑色物质生成，说明它们是相同物质5．（24-25八年级下·山东东营·期末）下列关于碳循环和氧循环说法错误的是A．碳循环和氧循环中的“碳”和“氧”分别指的是二氧化碳和氧气B．碳循环和氧循环过程中均发生了化学变化C．碳循环和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D．我们每个人都在参与碳循环和氧循环6．中国科学院天津工业生物技术研究所在淀粉人工合成方面取得突破性进展，在国际上首次实现二氧化碳到淀粉的从头合成。下列有关说法不正确的是A．该过程中发生的变化为物理变化 B．该过程的实现可节约耕地和淡水资源C．该过程的实现会提高粮食安全水平 D．该过程的实现会促进碳中和目标的实现7．（24-25八年级下·山东淄博·期末）实现物质的转化是化学的价值之一。下列有关说法不正确的是A．氮气在一定条件下能转化成氮肥 B．水通电可以转化为氢气和氧气C．二氧化碳通过植物光合作用能转化为氧气 D．催化剂在反应前后转化成了产物8．自然界中存在着“水循环”“碳循环”“氧循环”三大循环。下列说法错误的是A．三大循环过程中元素守恒，元素化合价可能改变B．水的天然循环既实现了水的自身净化，又完成了水资源的重新分配C．碳、氧循环有利于维持大气中二氧化碳和氧气含量的相对稳定D．水的天然循环是通过其三态变化实现的，碳循环、氧循环过程中均只发生化学变化9．氧循环和碳循环是自然界中的重要循环。关于两种循环的分析错误的是A．碳循环和氧循环中的“碳”“氧”分别指的碳元素与氧元素B．我们每个人都在参与碳循环与氧循环C．碳循环的破坏会影响到氧循环D．绿色植物的光合作用使自然界中的碳原子总数减少、氧原子总数增加10．“氧循环”和“碳循环”是自然界存在的重要循环。下列说法不正确的是A．图中产生二氧化碳的主要途径是①③⑥B．碳循环和氧循环分别是指二氧化碳和氧气的循环C．绿色植物通过光合作用，将太阳能转化成化学能D．海水吸收CO2过程中既有物理变化又有化学变化11．物质A～E之间的转化是自然界碳、氧循环的一部分，转化关系如图所示(部分反应物、生成物及反应条件已略去)。岩石圈中某物质A分解生成B、C、D，B是海水中最多的物质，D是石灰石的主要成分。请回答下列问题：（1）D的化学式为。（2）物质A含有种元素。（3）C可被海水吸收，会导致海水的pH(填“增大”或“减小”)。（4）写出一个E用于化石能源燃烧的化学方程式：。12．“氧循环”、“碳循环”、“水循环”是自然界存在的三大重要循环。请结合图回答问题：（1）从物质变化角度看，水循环与另外两种循环本质的区别是。（2）在⑤⑧两个反应中，反应物相同，产物不同的原因是。（3）从微观的角度解释氧气和臭氧性质不同的原因。（4）结合图示，利用化学学科观点分析碳循环和氧循环，其中不正确的是____（填序号）A．变化观：每个人都在参与碳、氧循环，碳循环中的“碳”是指碳元素B．守恒观：碳、氧循环过程中各元素守恒C．平衡观：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D．微粒观：绿色植物的光合作用能使自然界中的氧原子总数增加1．（2025·广东广州·二模）关于自然界中碳循环、氧循环，下列说法正确的是A．植物呼吸作用吸收二氧化碳B．化石燃料燃烧会降低空气中氧气的含量C．CO2的循环导致了酸雨D．绿色植物通过光合作用，将太阳能转化成化学能02．（2025·山东泰安·三模）自然界中“水”、“氧”、“碳”循环简图如图所示。用学科观点分析，其中正确的是A．水循环过程中水分子发生了变化B．每个人都在参与碳、氧循环，碳循环中的“碳"是指二氧化碳C．碳，氧循环能维持空气中O2和CO2含量相对稳定D．循环过程中各元素守恒，且化合价不变3．（2025·黑龙江·中考真题）化学观念和科学思维是化学学科核心素养的重要内容。下列认识不正确的是A．守恒观：某物质在氧气中燃烧有水生成，证明该物质中含有氢、氧两种元素B．微粒观：变瘪的乒乓球放在热水中鼓起来，原因是分子间隔发生改变C．转化观：“碳循环”和“氧循环”有利于维持大气中二氧化碳和氧气含量的相对稳定D．组成观：物质都是由元素组成的4．（2025·河北唐山·三模）“宏微结合”是化学学科的重要思想之一。下列对宏观事实的微观解释不正确的是选项宏观事实微观解释A端午时节，粽叶飘香分子总在不断地运动B金刚石、石墨物理性质差异很大碳原子的排列方式不同C水和过氧化氢化学性质不同分子构成不同D干冰升华，体积变大二氧化碳分子的大小发生改变5．（2025·山东烟台·中考真题）自然界中存在着“水循环”“碳循环”“氧循环”三大循环。下列说法错误的是A．三大循环过程中元素守恒，元素化合价不变B．水的天然循环既实现了水的自身净化，又完成了水资源的重新分配C．碳、氧循环有利于维持大气中二氧化碳和氧气含量的相对稳定D．水的天然循环是通过其三态变化实现的，而碳循环、氧循环过程中均有化学变化发生6．（2025·四川成都·一模）物质转化是化学研究的重要内容。甲、乙是初中化学的常见物质，它们有如图所示的转化关系(“→”表示转化，部分反应物、产物已略去)，下列说法不正确的是A．若甲是O2则乙可以是CO2B．若乙是金属，则单质、氧化物中不一定含有同种元素C．若甲是非金属氧化物，则反应①和③的基本反应类型不一定相同D．若甲的相对分子质量比乙小16，则甲、乙不一定是H2和H2O（2025·安徽合肥·二模）阅读以下短文，回答下列问题最近南京大学的研究人员与复旦大学合作，开发了一种直接将二氧化碳分解为碳和氧气的新技术。其微观示意图如下他们的工艺使用锂作为关键的中间物，原理是二氧化碳与锂反应生成碳酸锂，随后碳酸锂进一步反应，产生氧化锂（）和单质碳，最后，通过电催化氧化过程，生成的氧化锂（Li2O）被转化成锂，释放出氧气。这个过程有效地将二氧化碳转化为碳和氧气，氧气产率大大超过了自然光合作用，可用在特殊环境下制取氧气。7．根据短文中内容，下列说法不正确的是A．该反应制取氧气原理和光合作用相同 B．该反应可为空间站提供氧气C．该反应有利于实现碳循环、氧循环 D．反应中锂可循环使用8．由微观示意图可以获取的信息中，正确的是A．三种物质都是由分子直接构成 B．该反应为化合反应C．所有元素化合价都发生改变 D．反应前后氧原子个数增多9．（24-25九年级上·广东梅州·期末）如图是自然界碳、氧循环的示意图，下列说法正确的是A．碳循环和氧循环分别指CO2和O2的循环B．二氧化碳的产生途径有工厂废气的排放、化石燃料的燃烧等C．植物光合作用可将大气中的CO2全部吸收D．大气中的O2越多越好，CO2越少越好10．（2025·河南商丘·二模）2020年，我国提出“碳达峰”“碳中和”的战略目标。一、认识“碳达峰”“碳中和”（1）“碳达峰”“碳中和”中的“碳”所指的物质是。（2）“碳中和”有利于缓解的环境问题是_____（填序号）。A．酸雨 B．全球气候变暖 C．臭氧层破坏 D．白色污染二、实现“碳中和”的途径（3）下图是科学家预测到2050年后，四种途径对碳中和的贡献率。由图可知，对“碳中和”贡献率最大的途径是。（4）碳替代是指用清洁能源替代传统的化石能源，如氢能、太阳能、风能等。请写出氢气燃烧的化学反应方程式：。（5）碳封存是指将捕集到的二氧化碳封存于地层深处或海底。如我国在南海海域投入使用的海上二氧化碳封存工程，就是将二氧化碳经加压、干燥后，注入位于深的海底地层进行封存。从微观角度解释“二氧化碳能被压缩”的原因：。（6）碳循环是指利用化学或生物手段实现大气中二氧化碳的吸收，如森林碳汇、人工碳转化等。①植物的光合作用能吸收二氧化碳：二氧化碳+水淀粉+氧气。某化学小组设计了如上图的实验装置进行验证。实验时，乙中的植物叶片能检测有淀粉生成，而甲中的不能。其原因是；若向实验后的烧碱溶液中加入某种试剂，有气泡产生，则可能发生反应的化学方程式为。②科学家研究出一种方案：利用氢气与捕集获取的二氧化碳，在催化剂的作用下合成甲醇，同时生成水。依据此方案，若吸收的二氧化碳，可产生甲醇的质量是多少?11．（24-25九年级上·福建莆田·阶段练习）“水循环”、“氧循环”和“碳循环”是自然界存在的三大重要循环。请结合下图回答问题：（1）从分子的角度看，水循环与另外两种循环有本质的区别是：。（2）自然界“氧循环”过程中消耗氧气的主要途径有动植物的呼吸和。从微观的角度解释为什么氧气和臭氧的性质不同。（3）自然界中的碳循环主要是通过二氧化碳来实现的。图中消耗二氧化碳的途径有（填数字序号）。近年来，大气中二氧化碳含量增加，导致温室效应，因此人类要积极采取措施维持循环体系中二氧化碳的相对平衡，如用海水进行吸收，发生的反应方程式为。（4）氧循环和水循环都是自然界中的重要循环。关于氧循环与水的天然循环说法正确的是。①氧循环指得是氧气的循环，主要是物理变化；

②水的天然循环是通过水的三态变化实现的；③呼吸作用和燃料燃烧都是氧气的消耗途径；

④水的天然循环是自然界中水分子运动的结果；⑤绿色植物的光合作用能使自然界中的氧原子总数增加1．（24-25九年级上·广西钦州·期中）2023年10月31日，神舟十六号载人飞船回收舱顺利返回。执行任务过程中，保障中国航天员在空间站的氧气需求至关重要。那么，空间站的氧气从哪里来？I.从地球带上去（1）航天工业上采用分离液态空气法获得氧气，其过程可用如图所示实验模拟。①航天工业选择以空气为原料的主要原因是。②浸入液氮3min后，试管内产生约占其容积1/3的液态空气。取出试管，液态空气沸腾，伸入燃着的木条，木条熄灭；1min后伸入带火星的木条，观察到木条复燃。导致木条熄灭的原因是。③上述实验利用氮气和氧气的沸点不同实现分离，由实验现象可知，两种气体中沸点较高的气体是。（2）利用分子筛可将氧分子从空气中“筛”出去，从而获得高浓度的氧气。其原理示意图如下图：由此可知两种分子的大小：N2O2（填“>”或“<”）。II.在天宫制出来（3）目前空间站已实现电解水制氧，但早期空间站利用过氧化钠（Na2O2）、超氧化钾（KO2）等物质制氧，其原理表示为：。空间站内二氧化碳的主要来源于。（4）空间站是一个相对封闭的场所，解决“气体从哪里来”的问题必然伴生着“气体往哪里去”的问题。为此，科学家设计了生物再生生命保障系统，实现了“水—氧—碳”的循环转化。下列叙述正确的是（填序号）。a.“水—氧—碳”的循环转化，减少了氧气的携带量，减轻了火箭和飞船的载重b.电解水在产生氧气的同时产生氢气，系统需要对氢气进行转化c.人体代谢产物中的水既有气态又有液态，设计系统时应考虑水的冷凝与净化2．（2025·辽宁锦州·二模）阅读下面科普短文。化石燃料是宝贵的能源，人们正不断寻找更高效利用它们的新途径，以充分发挥其价值。煤是人类最早大规模开采和利用的化石燃料。采煤后的不可采煤层可用于封存CO2，即将CO2注入煤层，CO2被吸附于煤层，而驱替出煤层气(主要成分为CH4)。其封存过程主要包含注入和采出两大系统，如图1所示。烟气注入到煤层后，由于煤对气体的吸附能力为CO2>CH4>N2，CH4和N2逐渐被CO2驱替并脱附，再通过采出并抽出。研究人员为寻找吸附能力最强的煤，对不同煤在相同条件下吸附CO2的能力进行研究，结果如图2所示。然而，煤层CO2封存也涉及多种安全风险。如CO2注入后，易引发地质体结构失稳，导致CO2泄漏，导致地下水酸化等问题。天然气的主要成分是甲烷，其应用范围十分广泛。一定条件下，甲烷与水蒸气在透氢膜反应器内反应，如图3所示。生成的氢气部分通过透氢膜扩散至外侧，与通入的氧气反应。近年来，研究人员还通过高温条件下使用Fe-Mo催化剂，促使甲烷分解成两种单质，其中一种是碳纳米管。碳纳米管作为21世纪最具潜力的新型材料，进一步拓展了甲烷的高值化利用途径。根据文章内容回答下列问题。（1）CO2泄漏导致水酸化的原因是。（2）图1中，通常是先将CO2由气态压缩成液体再注入。从微观角度分析，这一过程中发生变化的是（3）图1显示煤层中含有CH4，因此在矿井里作业时，应采取安全措施是(写一点即可)。煤的综合利用方法之一是煤液化，使液体燃料充分燃烧的具体方法之一是。（4）对比图2中的四条曲线，得出的一个结论：。（5）图3中透氢膜反应器内发生反应的化学方程式是，根据反应器的膜外侧通入氧气的主要目的，判断透氢膜反应器内的反应(填“吸收”或“放出”)热量。（6