二氧化碳為自然界中常見的物質(zhì)之一，由于其特有的性質(zhì)，在很多領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，下面為大家介紹一下二氧化碳的部分性質(zhì)。

    一、二氧化碳的化學(xué)性質(zhì)

    二氧化碳為酸性氧化物。通常情況下，CO2性質(zhì)穩(wěn)定，不活潑，無(wú)毒性，不燃燒，不助燃，但在高溫或有催化劑存在的情況下，CO2也參加一些化學(xué)反應(yīng)。

    1．還原反應(yīng)

    高溫下，CO2可分解為CO和O2。

    CO2→CO＋1/2O2      －283kJ                 

    該反應(yīng)為吸熱可逆反應(yīng)。在1200℃，CO2的平衡分解率僅為3.2%；加熱到1700℃以上，平衡分解率明顯增大，到2227℃時(shí)，約有15.8%的CO2分解。紫外光和高壓放電均有助于CO2的分解反應(yīng)，但分解率都不會(huì)很高。

    在CO2氣氛中，燃燒著的鎂、鋁和鉀等活潑金屬可以繼續(xù)保持燃燒，反應(yīng)生成金屬氧化物，析出游離態(tài)碳。

    CO2＋2Mg→2MgO＋C                      

    CO2還可以用其他方法還原，通常的還原劑為氫氣：

    CO2＋H2→CO＋H2O                         

    該反應(yīng)是一氧化碳變換反應(yīng)的逆反應(yīng)，是吸熱反應(yīng)，需在高溫和有催化劑存在的條件下進(jìn)行（見合成氨）。

    在含碳物質(zhì)燃燒過(guò)程中，常伴有二氧化碳還原反應(yīng)。

    CO2＋C→2CO                             

    在加熱和催化劑作用下，CO2還可以被烴類還原,例如：

    CO2＋CH4→2CO＋2H2                      

    2．有機(jī)合成反應(yīng)

    ⑴. 尿素

    在高溫（170-200℃）和高壓（13.8-24.6MPa）下，二氧化碳和氨反應(yīng)，生成氨基甲酸銨：

    CO2＋2NH3 NH2COONH4    

    NH2COONH4失去一分子水生成尿素CO(NH2)2(見尿素)。這個(gè)反應(yīng)是CO2化工應(yīng)用中最重要的反應(yīng)之一。它被廣泛應(yīng)用于尿素及其它衍生物的生產(chǎn)過(guò)程中。

    ⑵. 水楊酸

    CO2在有機(jī)合成中的另一重要反應(yīng)是Kolbeschmitt反應(yīng)，即苯酚鈉的羧化反應(yīng)，反應(yīng)溫度約150℃，壓力0.5MPa,反應(yīng)生成水楊酸。反應(yīng)式為：

    該反應(yīng)被廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、燃料和農(nóng)藥的生產(chǎn)過(guò)程中。

    ⑶. 甲醇

    在升溫加壓和有銅-鋅催化劑存在時(shí)，用CO2、CO和H2的氣態(tài)混合物可以合成甲醇，反應(yīng)式如下：

    CO2＋3H2＝CH3OH＋H2O

    ⑷.其他                                      

    在特定的條件下，CO2與氫反應(yīng)可以合成低級(jí)烴類，如：

    CO2＋4H2→CH4＋2H2O

    二氧化碳能使環(huán)氧乙烷羧化，用來(lái)制取碳酸亞乙酯。通過(guò)另外一些特定反應(yīng)還可以制羧酸、酯、內(nèi)酯和吡喃酮等有機(jī)物。上述反應(yīng)所需催化劑一般為鈀、銠、鎳等過(guò)渡金屬的絡(luò)合物。

    3．生化反應(yīng)

    CO2在地球環(huán)境中起重要作用。在植物新陳代謝過(guò)程中，葉綠素在光合作用下，利用空氣中的CO2與水合成糖等有機(jī)物，同時(shí)釋放出氧氣：

    在動(dòng)物的呼吸循環(huán)中，發(fā)生上述反應(yīng)的逆反應(yīng)，即從大氣中吸入氧氣，與體內(nèi)的糖反應(yīng)，產(chǎn)生動(dòng)物活動(dòng)所需的熱能，同時(shí)排出CO2氣。