2026年高考化学复习(一)关注碳中和推进碳达峰

考前特训

情境题专练

(一)关注碳中和，推进碳达峰［分值：50分］

(选择题1~3题，每小题4分，4~7题，每小题6分，共36分)

1.为了2030年实现碳达峰和2060年实现碳中和，“十四五”期间生态环境与资源综合利用发展途径

对煤炭行业高质量发展具有重要意义。下列相关说法错误的是()

A.开发煤炭废弃资源的高值、高效利用技术能降低二次污染

B.煤的综合利用有利于保护自然环境和社会的可持续发展

C.向煤中加入适量碳酸钙可减少燃烧产物中二氧化碳的量

D.利用太阳能等清洁能源代替煤炭，有利于节约资源、保护环境

2.我国提出争取在2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和，这对于改善环境、实现绿色发展至关

重要。CO2催化加氢制CO技术是兼顾新能源和实现碳达峰的重要途径之一，该反应机理如图所示。

下列说法错误的是()

A.反应：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)ΔH，达平衡后，若升温，c(H2)降低，则ΔH>0

B.催化剂(In2O3)表面易于形成丰富的氧空位，有效促进CO2的吸附活化

C.步骤d、e中，CO2的吸附与转化均存在化学键的断裂与形成

D.催化剂(In2O3)能提高催化加氢的速率，是因为降低了反应的活化能

3.中国努力争取2060年前实现碳中和。利用NaOH溶液喷淋捕捉空气中的CO2，反应过程如图所示。

下列说法错误的是()

A.捕捉室中NaOH溶液喷成雾状有利于吸收CO2

B.环节a中物质分离的基本操作是过滤

C.反应过程中CaO和NaOH是可循环的物质

D.高温反应炉中的物质是Ca(HCO3)2

4.我国力争于2030年前做到碳达峰，2060年前实现碳中和，一种脱除和利用水煤气中CO2方法的示意

图如下。T℃时一定量的CO2被吸收塔中K2CO3溶液吸收后进入再生塔再生，最后利用电化学原理将

-7-11

CO2电催化还原为C2H4(该温度下H2CO3的Ka1=4.6×10，Ka2=5.6×10)。下列有关说法错误的是()

A.若T℃时吸收塔中c(C)∶c(HC)=28∶5，则该溶液的pH=11

2−−

O3O3

B.再生塔中产生CO2的离子方程式为2HCCO2↑+C+H2O

−2−

C.将浓度相等的K2CO3溶液与KHCO3溶液O等3体积混合，所O3得溶液中离子浓度大小为

c(K+)>c(C)>c(HC)>c(OH-)>c(H+)

2−−-+

D.CO2电催O化3还原为OC32H4的阴极反应式为2CO2+12e+12H===C2H4+4H2O

5.(2024·贵州安顺期末)杭州亚运会火炬名为“薪火”，主火炬以甲醇作为燃料，在亚运史上首次实现

废碳再生、循环内零碳排放，绿色甲醇生态示意图如图所示。

下列有关绿色甲醇生态示意图的说法错误的是()

A.太阳能、风能属于可再生能源

B.工业上可用氨水捕获烟气中的CO2

C.CO2转换为甲醇的反应中CO2作还原剂

D.甲醇的生态循环有利于实现碳中和

6.(2024·河北沧州模拟)我国科研工作者通过研发新型催化剂，利用太阳能电池将工业排放的CO2转化为

HCOOH，实现碳中和目标，原理如图所示。下列说法正确的是()

A.该过程中存在的能量转化形式只有太阳能→化学能

B.离子交换膜为阴离子交换膜

-+

C.P极的电极反应式为CO2+2e+2H===HCOOH

D.N极催化转化22.4LH2时，P极生成HCOOH的质量为46g

7.(2024·江西模拟)CO2回收和利用有助于碳中和。科学家开发催化剂实现CO2固定，如图所示(R为氢

或烃基)。

下列叙述正确的是()

A.若R为氢，则乙的分子式为C3H6O3

B.若R为甲基，则甲、乙、丙分子中都含有1个手性碳原子

C.丙是一种能自然降解的绿色有机高分子材料

D.甲和CO2在催化剂作用下发生取代反应生成乙

8.(14分)2023年杭州亚运会的主火炬使用的燃料为“零碳甲醇”，更好地展现了绿色化学低碳环保的

理念。“零碳甲醇”的制备过程中，主要发生以下反应。

ⅰ.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH1；

-1

ⅱ.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)ΔH2=+41.2kJ·mol；

-1

ⅲ.CO(g)+3H2(g)CH4(g)+H2O(g)ΔH3=-206.2kJ·mol

回答下列问题：

(1)反应ⅰ可能的反应历程如图1所示。

注：方框内包含微粒种类及数目，微粒的相对总能量［如最后一个方框表示1个CH3OH(g)分子和1个

H2O(g)分子的相对总能量为-0.51eV，单位：eV］，TS表示过渡态、*表示吸附在催化剂上的微粒，1

eV=1.6×10-22kJ。

-1

①ΔH1=kJ·mol(计算结果保留1位小数)。

②该反应历程中，生成甲醇的决速步骤的反应方程式为。

(2)在恒温恒压条件下，通入CO2(g)与H2(g)混合气体，发生反应ⅰ、ⅱ、ⅲ。下列可以说明反应达到

平衡状态的是(填字母)。

A.反应混合物中各组分的物质的量浓度不再改变

B.反应后混合气体的压强不再改变

C.混合气体的密度不再改变

D.混合气体的平均相对分子质量不变

(3)一定温度下，将CO2(g)和H2(g)按n(CO2)∶n(H2)=1∶3充入恒容密闭容器中，发生反应ⅰ、ⅱ、ⅲ，

容器内总压强与反应时间的变化关系如图2所示。实验测得平衡时=3，H2O的分压为15kPa。

�(CH3𝑂)

�(CH4)

-1

①0~10min内，CO2的平均分压变化率为kPa·min。

-2

②反应ⅲ的压强平衡常数Kp=kPa(以平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数，

结果保留2位有效数字)。

(4)一定条件下，向恒温恒容密闭容器中充入CO2(g)和H2(g)只发生反应ⅰ，在两种不同催化剂下建立

平衡的过程中H2的转化率随反应时间的变化曲线如图3所示。

①两种催化剂催化效果较好的是。

②催化剂Ⅰ条件下，t2min时改变的反应条件可能是(填字母)。

A.降低温度

B.容器容积不变，通入一定量He(g)

C.容器容积不变，通入一定量CH3OH(g)

D.缩小容器容积

答案精析

1.C[煤中加入适量碳酸钙，可达到钙基固硫的作用，减少燃烧产物中二氧化硫的量，但不能减少二氧化

碳的排放量，故C错误。]

2.C[对转化反应，升温c(H2)降低，说明平衡正向移动，ΔH>0，A正确；观察反应机理图可知，催化剂

先吸附氢气，氢原子与氧成键后脱水，得到较多的氧空位，促进了CO2的吸附活化，B正确；步骤d中，

CO2只是进入氧空位被催化剂吸附，不存在化学键的断裂与形成，C错误；In2O3作催化剂降低了反应的活

化能，从而提高化学反应速率，D正确。]

3.D[环节a为向碳酸氢钠溶液中加入氧化钙，氧化钙与碳酸氢钠溶液反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，

过滤得到碳酸钙沉淀和氢氧化钠溶液，B正确；高温反应炉中碳酸钙受热分解生成氧化钙和二氧化碳，将

二氧化碳收集后储存，环节a得到的氢氧化钠溶液和反应炉中得到的氧化钙可以循环利用，C正确、D错

误。]

4.C[水煤气中的CO2被吸收塔中K2CO3溶液吸收后形成KHCO3溶液进入再生塔，再生塔中KHCO3分解

-1-1

产生CO2，再将CO2电催化还原为C2H4。设c(C)=2.8mol·L，则c(HC)=0.5mol·L，根据

2−−

33

---3-1

2可知，O，则，解O得，溶

C+HOHC+OH−−=−=−14c(OH)=1.0×10mol·L

−�(HCO3)·�(OH)�w0.5×�(OH)1.0×10

2−2−−11

3+-113-1�(CO3)�a22.85.6×10

液O中c(H)=1.0×10Omol·L，pH=11，A正确；再生塔中，KHCO3受热分解产生CO2，该反应的离子方程

式为2HCCO2↑+C+H2O，B正确；将浓度相等的K2CO3溶液与KHCO3溶液等体积混合，

−2−

33

Kh=>KaO2，则C的水解O程度大于HC的电离程度，故所得溶液中离子浓度大小为

�w2−−

+�a23-+3-

c(K)>c(HC)>cO(C)>c(OH)>c(H)，CO错误；CO2在阴极上被还原为C2H4，电极反应式为2CO2+12e

−2−

+33

+12H===C2OH4+4H2OO，D正确。]

5.C[CO2可与氨水中的一水合氨反应，故可用氨水捕获烟气中的CO2，故B正确；CO2转换为甲醇，C元

素的化合价降低，反应中CO2作氧化剂，故C错误；甲醇的生态循环不会排放CO2，有利于实现碳中和，

故D正确。]

6.C[能量转化形式：太阳能→电能→化学能，A错误；P极电极反应消耗H+，故P极区需要补充H+，该

离子交换膜为阳离子交换膜，B错误；P极上CO2→HCOOH，C元素的化合价降低，得电子，发生还原反

-+

应，则P极为阴极，电极反应式为CO2+2e+2H===HCOOH，C正确；没有说明是否为标准状态，不能确

定H2的物质的量，D错误。]

7.C[若R为氢，则乙()的分子式为C3H4O3，A项错误；丙分子中有n个手性碳原子，B项错误；丙

的链节含酯基，在自然界中可水解生成小分子，C项正确；甲和CO2发生加成反应生成乙，D项错误。]

****

8.(1)①-49.1②HCOOH+2H2(g)===H2COOH+H2(g)[或HCOOH+H2(g)===H2COOH]

31

(2)ACD(3)①1.25②2.3×10-4(4)①催化剂Ⅰ2②C2

23-1

解析(1)①根据ΔH=生成物的总能量-反应物的总能量可得，ΔH1=(-0.51-0)eV×6.02×10mol=-

0.51×1.6×10-22kJ×6.02×1023mol-1≈-49.1kJ·mol-1。②反应的活化能=过渡态的能量-反应物的总能量，则可比

较经历过渡态TS1、TS2、TS3、TS4、TS5、TS6的反应的活化能可得，经历TS3过渡态时，反应的活化

**

能最大、反应速率最慢，反应方程式为HCOOH+2H2(g)===H2COOH+H2(g)或

3

**2

HCOOH+H2(g)===H2COOH。(2)恒温恒压条件下，反应混合物中各组分的物质的量浓度不再改变，可说

1

明反应达到2平衡状态，A符合题意，B不符合题意；由于反应ⅰ和反应ⅲ均为反应前后气体分子数发生变

化的反应，在恒温恒压条件下发生反应ⅰ、ⅱ、ⅲ，反应前后混合气体的体积发生变化，混合气体的质量

不变，则反应前后混合气体的密度、平均相对分子质量发生变化，当混合气体的密度、平均相对分子质量

不变时，可说明反应达到平衡状态，C、D符合题意。

(3)【第一步：根据信息假设反应物的量】设起始时n(CO2)=1mol，n(H2)=3mol。

【第二步：根据图像计算物质转化的量】设平衡时总物质的量为xmol，由题图2可知，起始时总压强为

100kPa，平衡时总压强为80kPa。恒温恒容条件下，=，x=3.2，气体总物质的量减少0.8mol。

100kPa4mol

由于反应ⅰ和反应ⅲ均为反应前后气体分子数减小的反80应kP，a反�m应olⅱ为反应前后气体分子数不变的反应，设

平衡时n(CH3OH)=amol，n(CH4)=bmol，依据差量法计算：

CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)Δn

12

amol2amol

CO(g)+3H2(g)===CH4(g)+H2O(g)Δn

12

bmol2bmol

=3，2a+2b=0.8，解得a=0.3，b=0.1。

�

【�第三步：列三段式计算】假设反应ⅰ达到平衡后发生反应ⅱ，反应ⅱ达到平衡后发生反应ⅲ，设反应ⅱ

生成的CO的物质的量为ymol。

反应ⅰCO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)

起始量/mol1300

转化量/mol0.30.90.30.3

平衡量/mol0.72.10.30.3

反应ⅱCO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)

起始量/mol0.72.100.3

转化量/molyyyy

平衡量/mol0.7-y2.1-yy0.3+y

反应ⅲCO(g)+3H2(g)CH4(g)+H2O(g)

起始量/moly2.1-y00.3+y

转化量/mol0.10.30.10.1

平衡量/moly-0.11.8-y0.10.4+y

根据=，=可得，n(H2O)=0.6mol，即0.4+y=0.6，y=0.2。

�(H总2�)�(H总2�)15kPa�(H2�)

��80kPa3.2mol

【第四步：根据具