8. 新素养 科学探究与实践（2026·广东广州期末）我国提出努力争取在2030年前实现碳达峰，2060年前实现“碳中和”，充分体现了解决气候问题的大国担当。“双碳”活动小组开展了“低碳有我”实践活动，请回答下列问题。
活动一:调查碳循环。
（1）图1与图2结合分析，“碳达峰”是指
二氧化碳(或$\ce{CO_{2}}$)
的排放量由增转降的历史拐点。
（2）观察图2，基于“碳循环”视角，实现“碳中和”可以从两方面进行。
① 减少二氧化碳的排放。
②
增加二氧化碳的吸收
。
活动二:探究碳“捕捉”。
小组的同学设计如图3所示实验，比较等体积的水、石灰水“捕捉”CO₂的效果。装置连接的压强传感器用以测量烧瓶内压强，测得烧瓶内压强与时间的关系曲线如图4所示。
（3）澄清石灰水“捕捉”CO₂的反应的化学方程式是
$\ce{Ca(OH)_{2} + CO_{2}=CaCO_{3}\downarrow + H_{2}O}$
。
（4）利用图4数据分析，在同等条件下，
石灰水
对CO₂的吸收效果更好。并仿照水“捕捉”二氧化碳后的图甲在图乙中画出澄清石灰水“捕捉”二氧化碳后烧瓶内气体组成的微观示意图。
活动三:探究碳“转化”。
一定条件下，可将二氧化碳和氢气在催化剂表面转化为清洁的液体燃料甲醇(CH₃OH)和水，该反应在有、无分子筛膜时甲醇的产率随温度的变化如图5所示。
（5）此反应中H₂与CO₂的质量比为
3：22
。
（6）为提高甲醇的产率，合成甲醇应选择的最佳条件为
有分子筛膜,温度控制在210 ℃左右
。
答案：8. （1）二氧化碳(或$\ce{CO_{2}}$) （2）增加二氧化碳的吸收
（3）$\ce{Ca(OH)_{2} + CO_{2}=CaCO_{3}\downarrow + H_{2}O}$ （4）石灰水
（5）3：22 （6）有分子筛膜,温度控制在210 ℃左右
解析:（4）从题图4的压强变化曲线可知:水和石灰水都吸收二氧化碳,导致瓶内压强下降;石灰水对应的压强下降幅度更大,说明吸收的二氧化碳更多,因此石灰水对$\ce{CO_{2}}$的吸收效果更好。（5）一定条件下,可将二氧化碳和氢气在催化剂表面转化为清洁的液体燃料甲醇($\ce{CH_{3}OH}$)和水,化学方程式为$\ce{CO_{2} + 3H_{2}\xlongequal{催化剂}CH_{3}OH + H_{2}O}$;此反应中$\ce{H_{2}}$与$\ce{CO_{2}}$的质量比为$(2×3):44=3:22$。
（6）由题图5分析:有分子筛膜的甲醇产率远高于无分子筛膜;温度:有分子筛膜的曲线先上升后下降,产率最高的温度出现在210 ℃左右。因此合成甲醇的最佳条件为有分子筛膜,温度控制在210 ℃左右。
