CO₂綜合利用有利于實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)，對(duì)于構(gòu)建低碳社會(huì)具有重要意義。
Ⅰ.在太陽(yáng)能的作用下，缺鐵氧化物[如 Fe_0.9O]能分解 CO₂，其過(guò)程如圖1所示。過(guò)程①的化學(xué)方程式是

10Fe_0.9O+CO₂

太陽(yáng)能

.

3Fe₃O₄+C

10Fe_0.9O+CO₂

太陽(yáng)能

.

3Fe₃O₄+C

。在過(guò)程②中每產(chǎn)生1molO₂，轉(zhuǎn)移電子

4

4

mol。

Ⅱ.CO₂與 H₂一起直接制備甲醇，其中的主要過(guò)程包括以下反應(yīng)：
①CO₂（g）+3H₂（g）?CH₃OH（g）+H₂O（g）ΔH=-49.0 kJ?mol ^?1
②CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g）ΔH=+41.1 kJ?mol^?1
研究表明：在其他條件相同的情況下，用新型催化劑可以顯著提高甲醇的選擇性，使 用該催化劑，按n（CO₂）：n（H₂）=1：3 （總量為 amol）投料于恒容密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)，CO₂ 的平衡轉(zhuǎn)化率和甲醇的選擇率（甲醇的選擇率：轉(zhuǎn)化的 CO₂中生成甲醇的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)） 隨溫度的變化趨勢(shì)如圖2所示：（忽略溫度對(duì)催化劑的影響）
①根據(jù)圖2中數(shù)據(jù)，溫度選擇

553

553

K，達(dá)到平衡時(shí)，反應(yīng)體系內(nèi)甲醇的產(chǎn)量最高。
②隨著溫度的升高，CO₂的平衡轉(zhuǎn)化率增加但甲醇的選擇率降低，請(qǐng)分析其原因

當(dāng)溫度升高時(shí)反應(yīng)①平衡逆向移動(dòng)，而反應(yīng)②平衡正向移動(dòng)且幅度更大，所以CO₂的轉(zhuǎn)化率增加，但甲醇的選擇性卻降低

當(dāng)溫度升高時(shí)反應(yīng)①平衡逆向移動(dòng)，而反應(yīng)②平衡正向移動(dòng)且幅度更大，所以CO₂的轉(zhuǎn)化率增加，但甲醇的選擇性卻降低

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Ⅲ.利用 CO₂在新型釕配合物催化劑下加氫合成甲酸，反應(yīng)機(jī)理如圖 3所示，圖中含Ru配合物的某段結(jié)構(gòu)用 M 表示。中間體為

，研究表明，極性溶劑有助于促進(jìn)CO₂插入M—H鍵，使用極性溶劑后極大地提高了整個(gè)反應(yīng)的合成效率，原因是

CO₂插入M-H鍵所需的活化能最大，是該反應(yīng)的決速步驟，使用極性溶劑后該步反應(yīng)活化能降低，極大地提高了整個(gè)反應(yīng)的合成效率

CO₂插入M-H鍵所需的活化能最大，是該反應(yīng)的決速步驟，使用極性溶劑后該步反應(yīng)活化能降低，極大地提高了整個(gè)反應(yīng)的合成效率

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