[课外阅读]中科院大化所二氧化碳催化转化研究取得新进展
二氧化碳综合利用研究
二氧化碳综合利用研究2013年10月二氧化碳综合利用研究CO2是碳及含碳化合物的最终氧化物。
CO2在自然界的存在相当广泛，它直接参与大自然的形成，影响人类和生物界的生存，空气中的二氧化碳约占0.039%，二氧化碳被认为是造成温室效应的主要来源。
随着人们对CO2的深入认识，其生产、应用和研究愈来愈引起人们的重视。
一、二氧化碳的物理化学性质二氧化碳在常温常压下为无色而略带刺鼻气味和微酸味的气体。
CO2相对分子质量: 44气体相对（空气）密度：1.524 (0℃,1atm)气体密度： 1.96g/L(0℃,1atm)液态CO2相对密度：1.101（-37 ℃）沸点：-78.5 ℃。
临界温度31.06℃，临界压力 7.382MPa。
固态密度: 1560kg/m3(-78℃)CO2没有闪点，不可燃，不助燃（镁带在二氧化碳内燃烧生成碳与氧化镁，这是唯一的例外）；可与水、氢氧化钙等反应。
液体CO2和超临界CO2均可作为溶剂，超临界CO2具有比液体CO2更高的溶解性（具有与液体相近的密度和高溶解性，并兼备气体的低粘度和高渗透力）。
固态二氧化碳俗称干冰，干冰升华后可以吸收周围的热量使温度迅速降低。
空气中二氧化碳的体积分数为1%时，感到气闷，头昏，心悸；4%-5%时感到眩晕；6%以上时使人神志不清、呼吸逐渐停止以致死亡。
二、二氧化碳的产品标准1、工业液体二氧化碳 GB/T6052-20112、焊接用二氧化碳 HGT2537-19933、食品添加剂液体CO2 GB10621-2006三、二氧化碳应用领域近几年，CO2的应用领域得到广泛的开拓。
除了众所周知的碳酸饮料、消防灭火外，农业、国防、医疗等部门都使用CO2。
以CO2为原料可以合成基本化工原料，比如合成甲酸、草酸及其衍生物，合成羧酸和内酯；合成高分子化合物与可降解塑料；以CO2为溶剂进行超临界萃取；CO2还可应用于采油、激光技术等尖端领域。
具体情况如下：3.1 食品加工行业（食品级CO2）使用标准：GB 10621-2006食品添加剂液体CO2饮料行业是国内食品级CO2的主要应用市场。
2023年中考化学专题复习：化学变化基本特征 含答案解析
B．化学反应前后催化剂的质量不变
C．化学反应前后催化剂的化学性质发生改变
(2)在一定温度、一定压强和催化剂存在的条件下，环节I除生成CO外，还生成了一种化合物，则反应的化学方程式为_____________。该反应中，二氧化碳中的部分氧元素被氢气夺去，二氧化碳发生了____反应。
（4）材料化学：南昌大学研发的“硅衬底高光效GaN基蓝色发光二极管技术”获得2015年国家技术发明一等奖。传统制备氮化镓（GaN）的化学原理是：GaC3+NH3 GaN+3X，其中X的化学式为_____。
三、简答题
17．我省叶县是中国岩盐之都，盐矿资源探明储量在全国位居第一。如图是市场销售的一种“碘盐”包装袋上的部分说明。请回答：
二、填空题
13．以CO2为碳源，与电解水产生的H2经催化可转化为高附加值的有机物，此方法具有重要的战略意义。中国化学家使用特殊的催化剂实现了CO2和H2转化为A或B等有机物，反应原理如下图所示：
请回答下列问题：
（1）B的化学式是__________。
（2）根据催化剂的特性可知，催化剂在该反应前后，其质量和_________不变。
(3)从物质类别的角度看，环节II实现了________的转化。
(4)认真观察c和d两种物质的分子结构模型，试写出c物质的分子式_____，c和d的分子式是否相同？_____，二者是否为相同物质？______，d物质中碳元素和氢元素的质量比为________。
(5)“二氧化碳变汽油”的研究成果，使我国成为此领域的世界领跑者。你认为该成果的现实意义是___________________，________________ (答出两条即可)。
2023年中考化学专题复习：化学变化基本特征 含答案解析
高考化学二轮复习大题突破练 3化学反应原理综合题
大题突破练3 化学反应原理综合题1.(2022山东枣庄二模)2021年9月，中国科学院宣布在人工合成淀粉方面取得突破性进展，在国际上首次实现二氧化碳到淀粉的全合成，该技术未来有望促进碳中和的生物经济发展。
(1)CO2人工合成转化为淀粉只需要11步，其中前两步涉及的反应如图所示:反应:CO2(g)+2H2(g)HCHO(g)+H2O(g) ΔH=。
(2)反应Ⅰ进行时，同时发生反应:2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g)，在1 L恒容密闭容器中充入4.0 mol CO2和6.0 mol H2，一定温度下，达到平衡时，c(CO2)=c(H2O)，c(H2)=1.2 mol·L-1，CH3OH物质的量分数为%(计算结果保留1位小数)。
(3)乙烯是合成工业的重要原料，一定条件下可发生反应:3C2H4(g)2C3H6(g)。
①分别在不同温度、不同催化剂下，保持其他初始条件不变，重复实验，经相同时间测得C2H4的体积分数与温度的关系如图所示:在催化剂甲作用下，图中M点的速率v(正)(填“>”“<”或“=”)v(逆);根据图中所给信息，应选择的反应条件为。
②一定温度下，该反应正、逆反应速率与C2H4、C3H6的浓度关系:v(正)=k(正)·c3(C2H4)，v(逆)=k(逆)·c2(C3H6)[k(正)、k(逆)是速率常数]，且lg v(正)~lg c(C2H4)或lg v(逆)~lg c(C3H6)的关系如图所示。
向恒容密闭容器中充入一定量C2H4，反应进行m分钟后达平衡，测得c(C2H4)=1.0 mol·L-1，该温度下，平衡常数K=(用含a、b的计算式表示，下同)，用C3H6表示的平均反应速率为mol·L-1·min-1。
2.(2022山东淄博二模)温室气体的利用是当前环境和能源领域的研究热点。
Ⅰ.CH4与CO2、H2O重整制合成气的反应如下:ⅰ.CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)ⅱ.CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)ⅲ.CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)已知反应ⅱ和ⅲ的平衡常数的自然对数ln K p与温度的关系如图1所示。
高考化学核心考点最新题型限时训练：催化剂与催化机理(附答案)
催化剂与催化机理1. (2020·河北石家庄)科学家经过研究发现，CO2与H2在催化剂作用下可转化成CH3OH燃料，是一种减排、环保的有效方法。
该可逆反应发生过程中的能量变化如图所示，下列说法错误的是()A. CH3OH(g)＋H2O(g)CO2(g)＋3H2(g)为吸热反应B. 使用催化剂X时，正反应的活化能＝ΔH＋逆反应活化能C. 其他条件一定，使用催化剂Z时，最先到达化学平衡D. 从图中可知，选用不同的催化剂，反应的ΔH也不同2. (2020·广东揭阳线)研究发现Pd2团簇可催化CO的氧化，在催化过程中路径不同可能生成不同的过渡态和中间产物(过渡态已标出)，下图为路径1和路径2催化的能量变化。
下列说法错误的是()A. CO的催化氧化反应为2CO＋O2===2CO2B. 反应路径1的催化效果更好C. 路径1和路径2第一步放出的能量相同D. 路径1 中最大能垒(活化能)E正＝1.77 eV3. (2020·福建福州市5月)氮及其化合物的转化过程如图所示。
下列分析合理的是()A. 催化剂a表面发生了极性共价键的断裂和形成B. N2与H2反应生成NH3的原子利用率为100%C. 在催化剂b表面形成氮氧键时，不涉及电子转移D. 催化剂a、b能提高反应的平衡转化率4. (2020·福建福州3月)生物固氮与模拟生物固氮都是重大基础性研究课题。
大连理工大学曲景平教授团队设计合成了一类新型邻苯二硫酚桥联双核铁配合物，建立了双铁分子仿生化学固氮新的功能分子模型。
如图是所发论文插图。
以下说法错误的是()A. 催化剂不能改变反应的焓变B. 催化剂不能改变反应的活化能C. 图中反应中间体N x H y数值x<3D. 图示催化剂分子中包含配位键5. (2020·山东滨州三模)科研人员提出CeO2催化合成DMC需经历三步反应，示意图如图所示：下列说法正确的是()A. DMC与过量NaOH溶液反应生成CO2－3和甲醇B. CeO2可有效提高反应物的平衡转化率C. ①、②、③中均有O—H的断裂D. 生成DMC总反应的原子利用率为100%6. (2020·福建福清市)炭黑是雾霾中的重要颗粒物，研究发现它可以活化氧分子，生成活化氧，活化过程的能量变化模拟计算结果如图所示，活化氧可以快速氧化二氧化硫。
综述——孟海军
用高位阻鳌合剂和其他一切可能的手段，最终的目标是提
高烯烃聚合催化效率。
研究前景
3 在聚合物中加人光屏蔽剂、紫外线吸收剂和碎灭剂等. 在聚合物中加人光屏蔽剂、紫外线吸收剂和碎灭剂等。可大大 增加聚合物的光稳定性。反之，则可通过光敏剂制备光降解聚合物。 利用CO2特性对高分子材料进行可控降解的研究思路，一是改变聚合 物结构，在聚合物分子中引人羰基，定时使这些聚合物在光氧作用下 被降解，使其重新进人生物循环二是开发光降解母料，在聚烯烃成型 加工时，按一定比例加入事先配制好的含羧基母料，可获得既保证制 品的使用期，又能降解的聚烯烃制品。
[21] 杨廷华,孙艳红,刘林谦,姜晓明. 可降解二氧化碳共聚物的研究进展[J]. 化工科技,
2001,(02) . [22] 梁晓霏.二氧化碳基聚合物的发展现状及展望[J].石油化工技术与经济,2008(8)5055 [23] 钟世云，聚合物降解与稳定性[J]，化学工业出社，2002，101
浅谈二氧化碳功能高分子材料的 合成、应用及研究前景
班级：电化0901
姓名：孟海军 学号：2009040108
生活中的二氧化碳
二氧化碳是地球上取之不尽，用之不竭的碳源；也是污 染环境的废气，它不活泼且难以利用，同时也是宝贵的财
富。长期以来因石化能源燃烧和代谢而排放的CO2，树木
的砍伐，使得“温室效应”越来越突出，碳循环被打破。 因此将其再生为有机物或高分子化合物，是控制环境污染， 确保碳循环的一条有效途径，是减轻“温室效应”或者说 是解决“温室效应”的一种方法
参考文献
[9] 徐喜民,王冀敏. 21世纪的功能高分子材料[J]. 内蒙古石油化工, 2004,(04）25-27
[10] 王正伟,刘吉平,王君,吴光波.新型功能高分子材料研究[J].现代化工，2007 （27）：
新人教版初中化学九年级上册第十二单元《化学与生活》检测卷(包含答案解析)
一、选择题1．(0分)[ID ：134549]物质的性质决定其用途。
下列物质的用途与性质对应关系不正确的是( )A ．AB ．BC ．CD ．D2．(0分)[ID ：134538]“珍爱生命，远离毒品”。
冰毒是一种毒品，能引发急性心脑疾病，并出现狂躁、暴力、自杀等倾向，其主要成分为甲基苯丙胺（化学式为C 10H 15N ）。
下列有关甲基苯丙胺的说法正确的是 A ．相对分子质量是82 B ．碳、氢、氮三种元素的质量比为10：15：lC ．是由C 、H 、N 三种元素组成的有机物D ．充分燃烧只生成二氧化碳和水3．(0分)[ID ：134529]归纳与反思是学习化学的重要环节，下列归纳完全正确．．．．的一组是（ ）A ．AB ．BC ．CD ．D4．(0分)[ID ：134508]化学学习让我们有很多收获，下列归纳总结正确的一组是（ ）A．A B．B C．C D．D5．(0分)[ID：134492]化学是人类进步的关键，材料是人类进步的基础。
下列材料属于有机合成材料的是A．锰钢B．玻璃C．塑料D．水泥6．(0分)[ID：134491]为保证青少年和儿童的健康成长，每天饮用的水应含有一定量的钙、镁等离子．目前市售的“蒸馏水”、“纯净水”因不含有钙、镁离子，不宜长期、大量饮用．为保证青少年儿童的健康成长，这些饮用水应添加一些化学物质．这些微量添加物应该是（）A．精盐B．漂白粉C．钙和镁的碳酸氢盐D．胆矾7．(0分)[ID：134488]“信阳毛尖”是一种绿茶，绿茶中含有的单宁酸（化学式为C H O）具有抑制血压上升，清热解毒等功效。
下列有关单宁酸的说法不正确的是765246A．它属于有机物B．它的分子由碳原子、氢原子和氧原子构成的C．氢元素的质量分数最小D．碳、氧两种元素的质量比为76:468．(0分)[ID：134486]以下归纳和总结完全正确的一组是（）A．A B．B C．C D．D9．(0分)[ID：134481]化学与生活关系密切，人类的生产和生活离不开化学。
化学化学科普阅读题专题练习(及答案)含解析
化学化学科普阅读题专题练习(及答案)含解析一、中考化学科普阅读题1．阅读下列科普短文。
温室效应，又称“花房效应”，是大气保温效应的俗称。
自工业革命以来，人类向大气中排入的二氧化碳等吸热性强的温室气体逐年增加，大气的温室效应也随之增强。
防止温室效应进一步增强的根本对策是全球参与控制大气中二氧化碳的含量。
为此科学家提出：制定措施限制过多的二氧化碳的排放；有效利用过多的二氧化碳。
具体做法有：将二氧化碳捕获并使之隔离于地下或海底；将二氧化碳催化转化成有价值的碳资源，研究人员借助氧化铜纳米棒和阳光，将水溶液中的CO2转化成甲醇（CH4O）和氧气，这项技术减少了二氧化碳向空气中的排放，同时获得了燃料。
除二氧化碳外，还有一些气体也可以产生温室效应。
下面是主要温室气体对全球气候变暖的影响程度对照表。
为缓解全球气候变暖，各国采取各种措施控制其他温室气体排放量的增长。
如新西兰从2004年开始征收牛、羊和鹿等的“放屁税”。
某研究发现，袋鼠的屁中不含甲烷，是因为它的胃里有一种特别的细菌。
若把这种细菌移植到能释放大量甲烷的动物体内，可以减少甲烷的排放。
总之，我们要积极采取有效措施，保护好人类赖以生存的大气环境。
依据文章内容，回答下列问题。
（1）甲醇（CH4O）属于（填字母序号，下同）。
A．单质 B．氧化物 C．化合物（2）新西兰地区收取“放屁税”，针对的温室气体是。
（3）依据表格中的数据，分析“二氧化碳对全球气候变暖的贡献率最大”的主要原因是。
A．二氧化碳的年增长率大于其他温室气体B．二氧化碳的浓度远高于其他温室气体C．二氧化碳的温室强度大于其他温室气体（4）请你提出一条减少空气中二氧化碳的措施：。
【答案】（1）C （2）甲烷（3）B （4）减少使用化石燃料等【解析】试题分析：（1）甲醇是由C、H、O三元素组成的化合物；（2）根据资料“袋鼠的屁中不含甲烷”即牛、羊和鹿等动物中放出的是甲烷；（3）由表格信息可知二氧化碳的浓度远远比其他温室效应的气体更高；（4）化石燃料的燃烧会产生大量的二氧化碳气体，故要减少空气中的二氧化碳既要减少化石燃料的使用。
[课外阅读]包信和院士：催化世界里的坚守
![[课外阅读]包信和院士：催化世界里的坚守](https://img.taocdn.com/s3/m/3bf96c4502020740bf1e9b1a.png)
[课外阅读]包信和院士：催化世界里的坚守今年1月份，中科院院士包信和获得了2015年度中国科学院杰出科技成就奖。
中科院院长白春礼向包信和颁发了荣誉证书。
《中国科学报》记者想跟包信和约一个采访，他回复了一个致歉的短信：“年前工作日程安排已满，年后我们再联系。
”直到2月24日，《中国科学报》记者接到包信和的电话：“我们约在晚上6点可以吗？”这个采访从预约到见面，隔了一个多月。
过去的一年里，包信和还收获了周光召基金会颁发的“基础科学奖”，他在接受《中国科学报》记者采访时说：“看得见的是荣誉证书，看不见的是我们研究组在催化研究领域的多年坚守。
”包信和在实验室包信和荣获2015 年度中国学院杰出科技成就奖▲甲烷在催化作用下活化脱氢▲包信和荣获“周光召基金会基础科学奖”天然气高效利用的新途径催化剂是改变反应物化学反应速率（既能加快也能减缓）、而其本身的质量和化学性质在反应前后不发生改变的物质。
就好像“有情有义的一对情人，往往需要媒婆来推进一下，走向婚姻殿堂的进程就能加快，催化剂在化学反应里也有此功效。
”包信和形象地解释道，“所以催化剂又往往被俗称为触媒。
”大多数化工过程都是催化过程。
今天，不管我们喜欢不喜欢，我们的生活几乎离不开化工产品。
我们日常用的塑料、纤维、建筑材料等等都是经催化过程得到的产物。
通常，这些化工产品都来自于石油。
由石油经催化裂解反应提炼出烯烃，再生产出其他下游产品。
因此，烯烃，特别是乙烯是现代工业最重要的原材料之一。
近年来，我国的乙烯工业发展迅猛，已成为仅次于美国的世界第二大乙烯生产国。
但是与国际上烯烃主要生产国（美国和中东国家）通过低碳烷烃生产烯烃相比，我国的烯烃主要由石油炼制获得的中间馏分石脑油生产，成本居高不下，环境压力很大。
随着能源和环境问题的凸显，探索高效环保的催化反应过程已经不仅关系到民生，而且关系到国家安全。
当前，用储量相对丰富、价格低廉的天然气替代石油，生产液体燃料和基础化学品，已成为学术界和产业界研发重点，科研人员一直在探索天然气直接转化利用的有效方法与过程。
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[课外阅读]中科院大化所二氧化碳催化转化研究取得
新进展
近日，中科院大连化物所碳资源小分子与氢能利用创新孙剑、葛庆杰研究员团队通过设计一种新型Na-Fe3O4/HZSM-5多功能复合催化剂，成功实现了CO2直接加氢制取高辛烷值汽油。
相关研究成果发表英国自然通讯杂志上。
化石能源的大量消耗使温室气体如CO2排放量急剧增加，引起了全球气候变暖等日益严峻的环境问题。
汽油是全球用量最大的燃料之一，如果以CO2作为原料生产汽油，将是一种潜在替代化石燃料的清洁能源策略，不仅可有效降低CO2造成的温室效应，还可减轻对传统化石能源的依赖。
但是CO2的活化与选择性转化仍面临巨大挑战。
研究团队长期致力于碳资源小分子中合成气及CO2的催化转化研究，在多功能催化剂设计方面积累了较为丰富的经验。
设计了一种高效稳定的Na-Fe3O4/HZSM-5多功能复合催化剂，在接近工业生产的条件下，该催化剂实现了CH4和CO的低选择性，烃类产物中汽油馏分烃（C5-C11）的选择性达到78%。
汽油馏分主要为高辛烷值的异构烷烃和芳烃，基本满足国V标准对苯、芳烃和烯烃的组成要求。
该催化剂还具有较好的稳定性，可连续稳定运转1000小时以上。
对CO2直接转化制取汽油的反应途径研究表明，对多活性位结构及其亲密性效应（proximityeffect）的精准调控是实现CO2加氢制汽油的关键。
该技术不仅为CO2加氢制液体燃料的研究拓展了新思路，还为间歇性可再生能源（风能、太阳能、水能等）的利用提供了新途径。
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