实现“碳达峰、碳中和”的“双碳”目标的一种有效方式是将CO₂作为碳源制造各种化学品，其中将CO₂转化为有机化学品是日前研究的热点。
Ⅰ．利用CO₂和乙醇（C₂H₅OH）可以合成一种重要的化学中间体碳酸二乙酯（DEC），主要化学反应是：
。
（1）如图为不同压强下DEC的平衡产率随温度的变化图，压强p₁、p₂、p₃由大到小的顺序为

p₁＞p₂＞p₃

p₁＞p₂＞p₃

，理由是

该反应为气体体积减小的反应，增大压强，平衡右移

该反应为气体体积减小的反应，增大压强，平衡右移

。

（2）在实际生产合成DEC的同时，还伴随着乙醇脱氢生成乙醛的反应C₂H₅OH（g）⇌CH₃CHO（g）+H₂（g）ΔH＞0。如图为在复合铈锆氧化物（Ce_0.2Zr_0.8O₂）催化剂作用下，温度对DEC产量和选择性的影响。备注：DEC的产量=

m

DEC

V

反应后混合液

，m_DEC代表DEC的质量，V_{反应后混合液}代表反应结束恢复至室温后混合液的体积DEC的选择性=

n

DEC

n

总产物

，n_DEC代表DEC的物质的量，n_总产物代表总产物的物质的量。

图中在150℃以后，随着温度的升高，DEC的产量下降，若从平衡角度分析DEC产量下降的可能原因是

合成DEC的反应为放热反应、乙醇脱氢生成乙醛的反应为吸热反应，150℃以后，升高温度，合成DEC的平衡左移，生成乙醛的平衡右移

合成DEC的反应为放热反应、乙醇脱氢生成乙醛的反应为吸热反应，150℃以后，升高温度，合成DEC的平衡左移，生成乙醛的平衡右移

；若从速率角度分析DEC产量下降的可能原因是

150℃以后，升高温度，DEC的选择性降低，催化剂活性降低，合成DEC的反应速率减慢

150℃以后，升高温度，DEC的选择性降低，催化剂活性降低，合成DEC的反应速率减慢

。
Ⅱ．通过电解可以实现CO₂转化为HCOO^-，后续经酸化转化为HCOOH，电解装置原理示意图如图：

（3）写出阴极电极反应式：

2CO₂+2e^-+H₂O=HCOO^-+

HCO

-

3

2CO₂+2e^-+H₂O=HCOO^-+

HCO

-

3

。
（4）电解一段时间后，阳极区的KHCO₃溶液浓度降低，结合化学用语解释其原因

H₂O在阳极发生如下反应：2H₂O-4e^-=O₂↑+H⁺，H⁺与

HCO

-

3

反应生成CO₂：H⁺+

HCO

-

3

=CO₂↑+H₂O，K⁺移向阴极区

H₂O在阳极发生如下反应：2H₂O-4e^-=O₂↑+H⁺，H⁺与

HCO

-

3

反应生成CO₂：H⁺+

HCO

-

3

=CO₂↑+H₂O，K⁺移向阴极区

。
（5）可通过测定电解消耗的电量求出制得甲酸的质量，已知电解中转移1mol电子所消耗的电量为96500库仑，电解结束后消耗的电量为x库仑，理论上制得的甲酸质量为

1

2

×

x

96500

×46

1

2

×

x

96500

×46

g（列出计算式）。实际得到的甲酸的质量低于理论值，可能的原因是

CO₂在阴极放电发生副反应

CO₂在阴极放电发生副反应

。