化学-绿色化学与碳中合理的化学反应评价（氧化还原-碳氧化合物的转化条件与产物）
考点：科学推理 / 化学-绿色化学与碳中合理的化学反应评价（氧化还原/碳氧化合物的转化条件与产物）
问法模型：题干给出’碳中和（碳总量排放与吸收相互抵消、零排放）‘的界定，问哪种化学变化能实现降碳目标 → 以’是否减少CO₂排放+反应条件是否节能+产物是否无害可用’三要素逐项评价化学方程式的定义匹配题
推理链
- 第1步：提取题干定义要点——‘碳中和’要求排放的碳总量与吸收的碳总量相互抵消、实现碳’零排放’，且应契合《2030年前碳达峰行动方案》所体现的节能与可持续发展背景
- 第2步：确定评价维度——对每个选项的化学方程式从三方面核对：①是否降低/消耗CO₂；②反应条件是否能耗小（节能）；③产物是否无毒、有价值（可持续）
- 第3步：A项甲烷燃烧生成CO₂和水，燃烧过程’不但没有减少二氧化碳的排放，反而会产生更多的二氧化碳’，直接违背降碳目标
- 第4步：B项活泼金属镁在CO₂中燃烧，虽消耗了CO₂，但造成金属镁的消耗和浪费，不符合节能与绿色可持续理念
- 第5步：C项用煤炭制水煤气虽可消耗CO₂，但需高温条件、能耗大，且生成的一氧化碳有毒，不符合节能与可持续发展理念
- 第6步：D项光催化还原二氧化碳为甲酸，既能消耗CO₂，又生成可利用的甲酸和氧气，反应条件温和、原料简单、可工业化普及，三项维度全部满足
- 第7步：对照得出结论——A、B、C均至少违反一个维度，唯D三项全符，正确答案为D
最快解法：⚡ 三要素排除法：紧扣’降碳（净减CO₂）+节能（条件温和）+可持续（产物无害有用）‘，先排除A（排CO₂），再排除B（浪费镁）、C（高温能耗大且CO有毒），锁定D（光催化条件温和、产物甲酸可利用）
易错点
- ⚠ 只看’是否消耗CO₂’而误选C，忽略C需高温条件能耗大且产物CO有毒
- ⚠ 误认为燃烧生成CO₂即’低碳’，忽略甲烷燃烧的产物CO₂净排放
- ⚠ 忽略反应条件与资源消耗维度，B项虽降CO₂但浪费活泼金属、不符合绿色可持续理念
母题抽象
🧩 当题干以’碳中和/节能减排/绿色可持续’等理念为标准评价化学变化时，从’是否减少目标污染物（CO₂）+反应条件能耗+产物性质与利用价值’三个维度逐项验证方程式，全维度满足者当选
同类特征：碳达峰/碳中和定义、降碳目标、含化学方程式的选项、绿色可持续发展理念、反应条件与产物需综合评价、排碳与吸碳抵消
相关题
（暂无）
题干
国务院印发《2030年前碳达峰行动方案》，我国向世界承诺，2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和。“碳中和”是指一定时间内排放的碳总量与吸收的碳总量相互抵消，实现碳“零排放”，下列化学变化能够实现降碳目标的是：
选项
- A.
甲烷燃烧：
- B.
活泼金属镁在CO₂中燃烧：
- C.
用煤炭制水煤气：
- D.
光催化还原二氧化碳为甲酸：
✅
官方解析
“碳中和”指的是排出的二氧化碳或温室气体被植树造林、节能减排等绿色可持续发展的形式抵消，从而达到相对“零排放”。 A项：甲烷燃烧不但没有减少二氧化碳的排放，反而会产生更多的二氧化碳，不符合“碳中和”的理念，错误； B项：镁在二氧化碳中燃烧会造成金属镁的消耗和浪费，不符合节能和绿色可持续发展的理念，错误； C项：用煤炭制水煤气虽然可以消耗二氧化碳，但是需要在高温条件下进行反应，会存在能耗大等问题，并且生成的一氧化碳有毒，因此不符合节能和可持续发展的理念，错误； D项：利用光催化将二氧化碳还原为甲酸不仅可以消耗二氧化碳，同时还可以生产甲酸和氧气，且反应条件温和，原料简单，能在工业中普及，符合节能和可持续发展的理念，正确。 故正确答案为D。
给定材料
（无）