2026年中考化学一轮复习教学素材：二氧化碳地质封存技术

【教学素材】 二氧化碳地质封存技术 湖北省石首市文峰初级中学 刘涛（正高级教师） 【知识链接】“二氧化碳地质封存技术”是指通过工程技术将二氧化碳等物质注入地下深部地质构造中，该技术通过物理、化学作用实现长期封存，实现与大气的长期隔绝。。主要用于减少温室气体排放，是碳捕捉、利用与封存（CCUS）技术体系的关键环节，被视为实现碳中和目标的重要托底技术之一。 一、二氧化碳地质封存技术的基本特征： 二氧化碳地质封存技术要求具备储集层、盖层及圈闭构造三重地质条件，主要封存类型包括深部咸水层封存、枯竭油气藏封存、无法开采的煤层封存、海底玄武岩封存等。 （1）深部咸水层：这是目前潜力最大的“仓库”，占总封存潜力的90%以上，松辽、鄂尔多斯等盆地都有分布，因为这里孔隙多、容量大且远离饮用水源。 （2）枯竭油气田：把二氧化碳注入老油田，既能把二氧化碳封存起来，又能把剩下的原油“挤”出来，提高采油率，实现双赢。 （3）其他地质构造：包括不可开采的深部煤层、海底玄武岩等，通过化学反应还能让二氧化碳和岩石反应变成碳酸盐矿物，彻底消除泄漏风险，实现永久固化安全。 【情景创设】阅读下列科普短文。 二氧化碳地质封存技术 在“碳达峰、碳中和”的大背景下，二氧化碳地质封存技术作为当前缓解CO2排放最有效的措施，将成为影响碳中和进度的关键。地质封存是通过管道将CO2注入油气田、咸水层或煤层的密闭地质构造中，形成长时间或永久性对CO2的封存。三种碳封存途径中，煤层CO2封存技术成本更低，同时可提高煤层气（主要含CH4）采出率，增加经济效益，符合国家绿色发展理念。 （8）煤层CO2封存存在的安全风险有 （填一条即可）。 典型煤层CO2封存过程如图1所示，主要包含注入和采出两大系统。烟气注入煤层后，由于煤对气体的吸附能力：CO2＞CH4＞N2，CH4和N2逐渐被CO2驱替并脱附，再通过采出井抽出。研究人员对不同的煤在相同条件下吸附CO2的能力进行研究，结果如图2所示。 然而，煤层CO2封存也涉及多种安全风险。如CO2注入后，易引发地质结构失稳，导致CO2泄漏，使土壤、水酸化，破坏周围的生态环境，对人类健康产生影响。 依据文章内容，回答下列问题。 （1）减少向空气中排放CO2是为了缓解 效应。 （2）CO2地质封存的途径主要有煤层封存、油气田封存和 封存。在图甲中，通常是先将CO2由气态压缩成超临界流体再注入。二氧化碳可被压缩成液态，封存在地质结构中。从微观角度解释二氧化碳能够压缩成液态的原因是 。这一过程中发生了 （填“物理”或“化学”）变化。煤层CO2封存过程中采出的气体是 。 （3）图甲中，CH4和N2能被CO2驱替并脱附的原因是 。 （4）地质封存中，若二氧化碳泄漏。使土壤、水酸化的原因是 （请用化学方程式表示），该反应的基本类型为 反应。 （5）如果CO2被封存在含氢氧化钙的地下咸水层中．则可转化为固态碳酸盐。该反应的化学方程式是 。 （6）对比图2中的四条曲线，得出的结论是：在实验研究的压力范围内， 。 （7）判断下列说法正确的是 （填序号） A．煤层CO2封存成本较低，同时可实现煤层气高效采收 B．煤层的CO2封存技术非常成熟，安全可靠 （8）煤层CO2封存存在的安全风险有 （填一条即可）。 （9）响应低碳行动，在生活中我们可以做的是 。 参考答案 （1）温室；（2）咸水层；二氧化碳分子间有间隔；物理；CH4和N2；（3）煤对CO2的吸附能力大于对CH4和N2的吸附能力；（4）CO2＋H2O＝H2CO3；化合；（5）CO2＋Ca（OH）2 ＝CaCO3↓＋H2O；（6）不同的煤在相同条件下吸附CO2的能力不同，且压强等条件相同时，四种煤中吸附CO2的能力最好的是无烟煤（合理即可）；（7）A；（8）引发地质体结构失稳，导致二氧化碳泄漏，破坏周围生态环境，影响人类健康；（9）日常生活中践行低碳出行，优先选择步行、骑自行车或乘坐公共交通工具，减少私家车使用；节约能源，随手关闭不用的电器、灯具，使用节能家电和LED灯；减少一次性用品消耗，自带购物袋、水杯和餐具，避免使用一次性塑料产品；参与植树造林、绿化活动，增加植被覆盖以吸收二氧化碳；支持低碳产品消费，选择节能认证或可降解材料的商品；推动生产领域使用清洁能源（如太阳能、风能），降低化石能源依赖；企业采用低碳技术（如余热回收、高效电机），提高能源利用效率；宣传低碳理念，带动身边人共同参与减碳行动（合理即可）。 学科网（北京）股份有限公司 $