《2023年高考化学热点专项导航与精练（新高考专用）》专项12 碳达峰与碳中和（解析版）

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第二篇元素及其化合物

专项 12 碳达峰与碳中和

2020 年我国首次提出：“中国将提高国家自主贡献力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放

力争于 2030 年前达到峰值，努力争取 2060 年前实现碳中和。”专家指出：气候变化是人类面临的全球性

问题，随着各国二氧化碳排放，温室气体猛增，对生命系统形成威胁。在这一背景下，世界各国以全球协

约的方式减排温室气体，我国由此提出碳达峰和碳中和目标。

碳达峰：就是指在某一个时点，二氧化碳的排放不再增长达到峰值，之后逐步回落。

碳中和：是指国家、企业、产品、活动或个人在一定时间内直接或间接产生的二氧化碳或温室气体排

放总量，通过植树造林、节能减排等形式，以抵消自身产生的二氧化碳或温室气体排放量，实现正负抵消，

达到相对“零排放”。

1．(2021•海南选择性考试) 2020 年9月22 日，中国向全世界宣布，努力争取 2060 年前实现碳中和。

下列措施不利于大气中 CO2减少的是( )

A．用氨水捕集废气中的 CO2，将其转化为氮肥

B．大力推广使用风能、水能、氢能等清洁能源

C．大力推广使用干冰实现人工增雨，缓解旱情

D．通过植树造林，利用光合作用吸收大气中的 CO2

【答案】C

【解析】A项，氨水能与酸性氧化物二氧化碳反应生成碳酸铵或碳酸氢铵，则用氨水捕集废气中的二

氧化碳，将其转化为氮肥有利于大气中二氧化碳的减少，故 A不符合题意；B项，大力推广使用风能、水

能、氢能等清洁能源可以减少化石能源的使用，从而减少二氧化碳气体的排放，有利于大气中二氧化碳的

减少，故 B不符合题意；C项，大力推广使用干冰实现人工增雨，会增加大气中二氧化碳的量，不利于大

气中二氧化碳的减少，故 C符合题意；D项，通过植树造林，利用光合作用吸收大气中的二氧化碳有利于

大气中二氧化碳的减少，故 D不符合题意；故选 C。

2．(2021•全国乙卷)我国提出争取在 2030 年前实现碳达峰，2060 年实现碳中和，这对于改善环境，实

现绿色发展至关重要。碳中和是指 CO2的排放总量和减少总量相当。下列措施中能促进碳中和最直接有效

的是( )

A．将重质油裂解为轻质油作为燃料 B．大规模开采可燃冰作为新能源

C．通过清洁煤技术减少煤燃烧污染 D．研发催化剂将CO2还原为甲醇

【答案】D

【解析】A项，将重质油裂解为轻质油并不能减少二氧化碳的排放量，达不到碳中和的目的，故 A不

符合题意； B项，大规模开采可燃冰做为新能源，会增大二氧化碳的排放量，不符合碳中和的要求，故 B

不符合题意；C项，通过清洁煤技术减少煤燃烧污染，不能减少二氧化碳的排放量，达不到碳中和的目的，

故C不符合题意；D项，研发催化剂将二氧化碳还原为甲醇，可以减少二氧化碳的排放量，达到碳中和的

目的，故 D符合题意；故选 D。

3．(2021•河北选择性考试)当今，世界多国相继规划了碳达峰、碳中和的时间节点。因此，研发二氧

化碳利用技术，降低空气中二氧化碳含量成为研究热点。

(1)大气中的二氧化碳主要来自于煤、石油及其他含碳化合物的燃烧。已知 25℃时，相关物质的燃烧热

数据如表：

物质 H2(g) C(石墨，s) C6H6(l)

燃烧热△H(kJ•mol-1) -285.8 -393.5 -3267.5

(1)则25℃时H2(g)和C(石墨，s)生成 C6H6(l)的热化学方程式为________。

(2)雨水中含有来自大气的 CO2，溶于水中的 CO2进一步和水反应，发生电离：

①CO2(g)=CO2(aq)

②CO2(aq)+H2O(l)=H+(aq)+HCO3-(aq)

25℃时，反应②的平衡常数为K2。

溶液中CO2的浓度与其在空气中的分压成正比(分压=总压×物质的量分数)，比例系数为ymol•L-1•kPa-

1，当大气压强为pkPa，大气中 CO2(g)的物质的量分数为x时，溶液中H+浓度为________mol•L-1(写出表达

式，考虑水的电离，忽略 HCO3-的电离)

(3)105℃时，将足量的某碳酸氢盐(MHCO3)固体置于真空恒容容器中，存在如下平衡：2MHCO3(s)

M2CO3(s)+H2O(g)+CO2(g)。上述反应达平衡时体系的总压为46kPa。

保持温度不变，开始时在体系中先通入一定量的 CO2(g)，再加入足量MHCO3(s)，欲使平衡时体系中

水蒸气的分压小于5kPa，CO2(g)的初始压强应大于________kPa。

(4)我国科学家研究 Li—CO2电池，取得了重大科研成果，回答下列问题：

①Li—CO2电池中，Li 为单质锂片，则该电池中的 CO2在___(填“正”或“负”)极发生电化学反应。

研究表明，该电池反应产物为碳酸锂和单质碳，且CO2电还原后与锂离子结合形成碳酸锂按以下 4个步骤

进行，写出步骤Ⅲ的离子方程式。

Ⅰ.2CO2+2e-=C2O42- Ⅱ.C2O42-=CO2+CO22-

Ⅲ.__________ Ⅳ.CO32-+2Li+=Li2CO3

② 研究表明，在电解质水溶液中，CO2气体可被电化学还原。

Ⅰ.CO2在碱性介质中电还原为正丙醇(CH3CH2CH2OH)的电极反应方程式为_________。

Ⅱ.在电解质水溶液中，三种不同催化剂(a、b、c)上CO2电还原为CO 的反应进程中(H+被还原为H2的

反应可同时发生)，相对能量变化如图.由此判断，CO2电还原为CO 从易到难的顺序为_______(用a、b、c

字母排序)。

【答案】(1)6C(石墨，s)+3H2(g)= C6H6(l) ΔH=49.1kJ mol-1

(2) (3) 100.8 (4) ①正极 2CO22-+CO2=2CO32-+C ②12CO2+18e-

+4H2O=CH3CH2CH2OH+9CO32- c、b、a

【解析】(1)根据表格燃烧热数据可知，存在反应①C(石墨，s)+O2(g)=CO2(g) ΔH1=-393.5kJ mol-1，

②H2(g)+ O2(g)=H2O(l) ΔH2=-285.8kJ mol-1，③C6H6(l)+ O2(g)=6CO2(g)+6H2O(l) ΔH3=-3267.5kJ mol-1，

根据盖斯定律，[①×12+②×6] -③ 得反应：6C(石墨，s)+3H2(g)= C6H6(l)，ΔH=[(-393.5kJ mol-1) ×12+(-

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