2023年9月23日，杭州亞運(yùn)會開幕式使用液體火炬燃料—“零碳甲醇”，備受矚目，它是CO₂資源化利用的有效途徑，是實(shí)現(xiàn)“碳中和”理念的重要途徑（“碳中和”是指CO₂的排放總量和減少總量相當(dāng)）。
Ⅰ.“碳捕獲”并封存有利于減緩溫室效應(yīng)。
同學(xué)們設(shè)計(jì)了一個簡易CO₂捕捉器，其捕捉CO₂的流程如圖所示。
（1）寫出噴霧反應(yīng)器中發(fā)生反應(yīng)的符號表達(dá)式

CO₂+Ca（OH）₂→CaCO₃+H₂O

CO₂+Ca（OH）₂→CaCO₃+H₂O

，此方法中采用“噴霧”的優(yōu)點(diǎn)

增大反應(yīng)物的接觸面積，使反應(yīng)更充分

增大反應(yīng)物的接觸面積，使反應(yīng)更充分

。
（2）流程中CaO與水反應(yīng)后生成Ca（OH）₂可循環(huán)利用，但從節(jié)能的角度看，存在的不足是

碳酸鈣高溫煅燒，耗能較多，此轉(zhuǎn)化最終沒有減少二氧化碳?xì)怏w的排放

碳酸鈣高溫煅燒，耗能較多，此轉(zhuǎn)化最終沒有減少二氧化碳?xì)怏w的排放

。
Ⅱ.“碳”的轉(zhuǎn)化與利用
轉(zhuǎn)化一：CH₄與CO₂在催化劑作用下可得到CO和H₂，反應(yīng)過程如圖所示，在催化劑表面發(fā)生的反應(yīng)可分為以下2步：反應(yīng)①CH₄

催化劑

一定條件

C+H₂
反應(yīng)②C+CO₂

催化劑

一定條件

CO

（3）反應(yīng)①屬于基本反應(yīng)類型的

分解

分解

反應(yīng)，反應(yīng)②中生成物CO中碳元素的化合價為

+2

+2

。反應(yīng)中各物質(zhì)的量隨溫度變化的曲線如圖所示，縱坐標(biāo)（kmol）數(shù)值越大表示該物質(zhì)越多，因此，反應(yīng)需在

較高

較高

（填“較低”或“較高”）溫度下進(jìn)行。
（4）利用液氮的低溫可將CO先液化，從而獲得純凈的氫氣，氫氣先逸出，說明氫氣的沸點(diǎn)比CO的沸點(diǎn)

低

低

（填“低”或“高”）。
轉(zhuǎn)化二：如圖是我國科研團(tuán)隊(duì)利用催化劑MoS₂實(shí)現(xiàn)低溫、高效、長壽命催化CO₂加氫制甲醇（CH₃OH）的工藝。

（5）寫出利用光和催化劑使水制取氫氣的符號表達(dá)式

H₂O

光

催化劑

H₂+O₂

H₂O

光

催化劑

H₂+O₂

。該過程的能量轉(zhuǎn)化形式為太陽能轉(zhuǎn)換為

化學(xué)

化學(xué)

能。
（6）寫出CO₂和H₂在MoS₂催化劑和加熱條件下轉(zhuǎn)化為甲醇（CH₃OH）和水的符號表達(dá)式：

CO₂+H₂

M

o

S

2

△

CH₃OH+H₂O

CO₂+H₂

M

o

S

2

△

CH₃OH+H₂O

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