我国对世界郑重承诺：2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和，而研发CO₂的碳捕捉和碳利用技术则是关键。
（1）大气中的CO₂主要来自于煤、石油及其他含碳化合物的燃烧，CH₄与CO₂重整是CO₂利用的研究热点之一。该重整反应体系主要涉及以下反应：
①CH₄（g）⇌C（s）+2H₂（g） ΔH₁=akJ•mol^-1
②CO₂（g）+H₂（g）⇌CO（g）+H₂O（g） ΔH₂=bkJ•mol^-1
③2CO（g）⇌CO₂（g）+C（s） ΔH₃=ckJ•mol^-1
反应CH₄（g）+CO₂（g）⇌2CO（g）+2H₂（g）的ΔH=

（a-c）

（a-c）

kJ•mol^-1。
（2）多晶Cu是目前唯一被实验证实能高效催化CO₂还原为烃类（如C₂H₄）的金属。如图所示，电解装置中分别以多晶Cu和Pt为电极材料，用阴离子交换膜分隔开阴、阳极室，反应前后KHCO₃浓度基本保持不变，温度控制在10℃左右。生成C₂H₄的电极反应式为

14CO₂+12e^-+8H₂O=C₂H₄+12

HCO

-

3

14CO₂+12e^-+8H₂O=C₂H₄+12

HCO

-

3

。

（3）CO₂与H₂反应如果用Co/C作为催化剂，可以得到含有少量甲酸的甲醇。为了研究催化剂的催化效率，将Co/C催化剂循环使用，相同条件下，随着循环使用次数的增加，甲醇的产量如图所示，试推测甲醇产量变化的可能原因

反应产生的甲酸腐蚀催化剂，使催化剂活性降低

反应产生的甲酸腐蚀催化剂，使催化剂活性降低

。

（4）常温下，以NaOH溶液作CO₂捕捉剂不仅可以降低碳排放，而且可得到重要的化工产品Na₂CO₃。用1LNa₂CO₃溶液将2.33gBaSO₄固体全都转化为BaCO₃，再过滤，所用的Na₂CO₃溶液的物质的量浓度至少为

0.11

0.11

mol•L^-1。[已知：常温下K_sp（BaSO₄）=1×10^-11，K_sp（BaCO₃）=1×10^-10；忽略溶液体积变化]
（5）某课题组通过温和的自光刻技术制备出富含氧空位的Co（CO₃）_0.5（OH）•0.11H₂O纳米线（用Co^II表示），测试结果表明，该Co^II在可见光下具有优异的光催化CO₂还原活性。分析表明，该CO₂还原催化机理为典型的Co^II/Co^I反应路径（如图）。首先，光敏剂（[Ru（bpy）₃]²⁺）通过可见光照射被激发到激发态（[Ru（bpy）₃]^2+*），随后（[Ru（bpy）₃]^2+*）被TEOA淬灭得到（[Ru（bpy）₃]⁺）还原物种，该还原物种将向Co^II供激发电子将Co^II还原为Co^I，

Co^I失去一个电子转化为Co^II，同时失去的电子被转移到吸附在光催化剂表面的CO₂上生成Co^IICOO^-，Co^IICOO^-再结合一个H⁺转化为Co^IICOOH，H⁺得到一个电子和Co^IICOOH结合生成Co^IICO和H₂O（Co^IICOOH+H⁺+e^-=Co^IICO+H₂O），CO分子从Co^IICO中解吸附释放出

Co^I失去一个电子转化为Co^II，同时失去的电子被转移到吸附在光催化剂表面的CO₂上生成Co^IICOO^-，Co^IICOO^-再结合一个H⁺转化为Co^IICOOH，H⁺得到一个电子和Co^IICOOH结合生成Co^IICO和H₂O（Co^IICOOH+H⁺+e^-=Co^IICO+H₂O），CO分子从Co^IICO中解吸附释放出

。（结合图示，描述CO₂还原为CO的过程）