《2025年新课程学习与测评同步学习九年级化学全一册科粤版》

5. 自然界中通过氧气产生与消耗的平衡实现氧元素的循环。$CO_2与H_2O$通过绿色植物的光合作用合成葡萄糖,也是自然界产生氧气的重要途径。科学研究发现,$CO_2与H_2O$在人工控制下,通过一定条件,可转化为$CH_4和O_2$,微观模拟示意图如图5-14所示。下列说法错误的是( )。


A.甲烷中碳元素与氢元素的质量比为12:1
B.反应涉及的4种物质都是由分子构成的
C.反应前后,原子的种类和数目都不变
D.$CO_2与H_2O$在不同条件下反应,可生成不同的产物

答案： A

6. 用图5-15所示实验研究$CO_2$的性质。

(1) 可证明$CO_2$能与水反应的现象是______,可证明$CO_2$的密度比空气的大的现象是______。
(2) 燃着的木条熄灭,由此可得出$CO_2$具有的性质是______。

答案： 6.
(1)2处干燥紫色石蕊纸花不变色，1、3处湿润紫色石蕊纸花变红色 3处湿润紫色石蕊纸花比1处湿润紫色石蕊纸花先变红色
(2)不能燃烧且不支持燃烧

7. (前沿科技)阅读以下短文,回答相关问题。
科技助力人工碳循环
中国的经济发展离不开大量的能源,目前我国的能源结构中,以煤(高碳)、石油(中碳)、天然气(低碳)为代表的化石燃料仍占主导地位,化石燃料的燃烧在释放热量的同时产生$CO_2$,$CO_2$是最主要的温室气体。低碳、零碳、负碳技术的研发是我国科学家正在努力的方向。
$CO_2$也是巨大的碳资源。目前,$CO_2$的低能耗捕集、转化和利用正受到世界各国的广泛关注。根据$CO_2$与其他能源的耦合方式不同,$CO_2$的转化利用技术可分为以下三条途径。
途径1：$CO_2$耦合化石能源的转化利用技术。如$CH_4与CO_2催化重整为H_2与CO$。
途径2：$CO_2$耦合零碳能源的转化利用技术。图5-16是我国科研团队利用催化剂$MoS_2$实现低温、高效、长寿命催化$CO_2$加氢制甲醇($CH_3OH$)的工艺流程图。

途径3：$CO_2$直接转化利用技术。如以太阳能或其他可再生能源发电作为驱动力,在温和条件下将$CO_2$直接转化为化学原料或燃料。
科学技术的发展将促进自然界碳循环回归平衡。摆脱对含碳化石能源的依赖,转化利用丰富的$CO_2$资源,跨越低碳及创新新能源,拥抱新式零碳能源,需要同学们学好化学,共同努力。
(1) 写出自然界中吸收$CO_2$的一条途径：______。
(2) 将$CO_2$直接转化成葡萄糖的过程中,第一阶段的反应可表示为$2CO_2 + 2H_2O \xlongequal{通电} R + 2O_2$,R的化学式是______。
(3) 写出$CO_2和H_2在MoS_2$催化剂和加热条件下转化为甲醇($CH_3OH$)和水的化学方程式：______。
(4) 根据以上材料得出的下列结论正确的是______(填序号)。
A. $H_2$、$CO_2与CH_3OH$在一定条件下可相互转化
B. 途径2解决了氢气低成本制取和有效贮存的难题
C. 能源的开发与利用向“减碳趋氢”的方向发展

答案： 7.
(1)植物的光合作用(或海水溶解吸收CO₂等，合理即可)
(2)C₂H₄O₂
(3)CO₂+3H₂$\xlongequal[\triangle ]{MoS_{2}}$CH₃OH+H₂O
(4)A、B、C