1、OECD-经济合作与发展组织 碳中和（carbon neutrality）， 排放量“收支相抵”。 2021年9月24日国际 学术期刊科学杂志在 线发表了中科院天津工业 生物技术研究所 在淀粉人工合成方面取 得突破性进展，在国际上 CO (g) CH OH(g) 23 条件的优化与选择 讨论：我们如何高效实现这一步的转化呢？ 实际化工生产时，应需考虑哪些问题呢？ 多产、省钱 快速 经济效益（多、快、省）和社会效益（环境好） 绿水青山就是金山银山 从CO 到 CH OH，需要氢源。若以H 和H O作为氢源， 2322 尝试写出反应的化学方程式。 CO (g)+3H (g) CH OH(g)+H
2、O(g) 2232 CO (g)+2H O(g)CH OH(g)+3/2O (g) 2232 反应 H/(kJ/mol)S/(Jmol-1K-1) -177.16-48.97 +676.48-43.87 1. 你认为哪个反应更适宜于甲醇的工业生产？请说明理由。 CO (g)+3H (g)CH OH(g)+H O(g) H=-48.97kJ/mol 3 2 22 CO (g)+H (g)CO(g)+H2O(g) H=+41.17kJ/mol（副反应） 22 1. 在选择适宜的反应条件时，你会考虑哪些因素? 2. 请分析此反应的特征有哪些？ 3. 利用学过的知识从反应速率和反应限度两方面为该反应选
3、 择合适的反应条件，填在表格内。 CO (g)+3H (g)CH OH(g)+H O(g) H=-48.97kJ/mol 3 2 22 CO (g)+H (g)CO(g)+H2O(g) H=+41.17kJ/mol（副反应） 22 1. 在选择适宜的反应条件时，你会考虑哪些因素? 2. 请分析此反应的特征有哪些？ 3. 利用学过的知识从反应速率和反应限度两方面为该反应选 择合适的反应条件，填在表格内。 外部条件 浓度 理论分析 增大反应物的浓度 加压压强 温度降温 催化剂合适的催化剂 1. 分析表1中其他条件一定时，n(H )/n(CO )的值对 22 CO 转化率和CH OH产率的影响规律。
4、 23 2. 分析图1中其他条件一定时，压 强CH3OH产率的影响规律是怎样 的，请分析原因。 3. 分析图2中数据，在其他条件 一定时，温度对CH3OH产率的 影响规律是怎样的？ 4. 分析表2中的数据，在其他条件一定时，不同的催 化剂对CH3OH的产率和反应的选择性有什么影响？ 据此判断此反应需要催化剂吗？你会选哪一种呢？ 根据本节的讨论与研究，你是如何设计合成甲醇的制备 方案实现“碳中和”的？小组讨论，形成方案，小组展示。 外部条件 理论分析实际生产 浓度 增大反应物的浓度n（H ）：n（CO ）=3:1 22 压强 温度 加压 降温 5MPa左右 适宜温度（520K左右） 使用铜基催化
5、剂、选择性好、 活性高 催化剂 合适的催化剂 高压对设备材质、 加工制造的要求、温度 对催化剂活性的影响等 【对接高考】(2020山东高考题) +40.9 【对接模拟题】(2020八省联考题)CO2和CO可作为工业合成甲醇 (CH OH)的直接碳源，还可利用CO 根据电化学原理制备塑料， 32 既减少工业生产对乙烯的依赖，又达到减少CO2排放的目的。 (1)利用CO 和H 反应合成甲醇的原理为：CO (g)3H (g) 2222 CH OH(g)H O(g)。 32 上述反应常用CuO和ZnO的混合物作催化剂。相同的温度和 时间段内，催化剂中CuO的质量分数对CO 的转化率和CH OH的 23 产率影响的实验数据如下表所示： 60% 由表可知，CuO的质量分数为_催化效果最佳。 目前“碳中和”理念指导下科学技术开 发措施很多，理论应用很广泛。请你在课 后，选择一个目标产物，运用本项目中学 到的思路和方法： 1.尝试设计目标产物的合成反应，并根据 资料中的焓变和熵变值初步判断自发性； 2.通过理论分析，为反应选择适合的条件， 并思考如何尝试实验，为我们的“碳达 峰”“碳中和”做出一点贡献！
