（14分）近年来，在超临界CO2（临界温度Tc = 304.3K；临界压力pc = 72.8×105Pa）中的反应引起广泛关注。该流体的密度在临界点附近很容易调制，可认为是一种替代有机溶剂的绿色溶剂，该溶剂早已用于萃取咖啡因。然而，利用超临界CO2的缺点之一是CO2必须压缩。
10-1 计算将CO2从1bar压缩到50bar所需的能量，其最终体积为50ml，温度为298K，设为理想气体。
10-2 实际气体用如下方程描述（近似的）：
[p+a(n/V)2](V－nb) = nRT
对于CO2：a =3.59×105 Padm6mol－2 b = 0.0427dm3mol－1
分别计算在温度为305K和350K下为达到密度220gdm－3，330 gdm－3，440 gdm－3所需的压力。
10-3 超临界流体的性质，如二氧化碳的溶解能力和反应物的扩散性与液体的密度关系密切，上问的计算表明，在哪一区域――近临界点还是在较高压力或温度下更容易调制流体的密度？
10-4 在超临界二氧化碳中氧化醇类，如将苄醇氧化为苯甲醛，是一种超临界工艺，反应在催化选择性效率为95％的Pd/Al2O3催化剂作用下进行。
（1）写出主要反应过程的配平的反应式。
（2）除完全氧化外，进一步氧化时还发生哪些反应？
10-5 在另一超流体工艺合成有机碳酸酯和甲酰胺的例子中，二氧化碳既是溶剂又可作为反应物替代光气或一氧化碳。
（1）写出甲醇和二氧化碳反应得到碳酸二甲酯的配平的化学反应方程式，如以光气为反应物如何得到碳酸二甲酯？
（2）用适当的催化剂可用吗啉和二氧化碳合成甲酰基吗啉。该反应还需添加什么反应物？写出反应式；若用一氧化碳替代，反应式如何？
10-6 用绿色化学的观念给出用二氧化碳代替一氧化碳和光气的两个理由。与以CO或COCl2为反应物对比，再给出用CO2为反应物的1个主要障碍（除必须对二氧化碳进行压缩外）
注：吗啉的分子式为C4H9NO；结构式为：
10-1 w = －nRTln（p1/p2）
n = pV/（RT）= 0.10 mol
w = －0.10 mol×8.314 JK－1mol－1×298.K×ln（1/50）= 969 J （2分）
10-2 摩尔体积Vm = Mρ―1 等式[p＋a×(nV1)2](V－nb) = nRT变换为[p＋a×Vm－2](Vm－b) = RT，将Vm、ρ、T代入上式，得p = 83.5×105 Pa，同理可得其它压力值
ρ(gdm－3) | Vm (dm3mol－1) | T (K) | p (105Pa) |
220 | 0.200 | 305 | 71.5 |
330 | 0.133 | 305 | 77.9 |
440 | 0.100 | 305 | 83.5 |
220 | 0.200 | 350 | 95.2 |
330 | 0.133 | 350 | 119.3 |
440 | 0.100 | 350 | 148.8 |
（3分）
10-3 在近临界点，通过适当调节压力更容易调制流体的密度 （1分）
10-4 （1）C6H5－CH2OH＋
O2→C6H5CHO＋H2O
（2）C6H5－CHO＋
O2→C6H5COOH
C6H5－COOH＋C6H5CH2OH→H2O＋C6H5COOCH2－C6H5 （3分）
10-5 （1）CH3OH＋CO2→CH3O－CO－OCH3＋H2O
CH3OH＋COCl2→CH3O－CO－OCH3＋2HCl
（2）C4H8ONH＋CO2＋Red →C4H8ON＋Red－O
还需要还原剂，如H2等
C4H8ONH＋CO2＋H2→C4H8ON－CHO＋H2O
C4H8ONH＋CO→C4H8ON－CHO （3分）
10-6 （1）使用CO2与CO和光气相比，无毒、安全，CO2既是溶剂又是反应物，等等
（2）使用CO2与CO和光气相比能找到的催化剂及参加的反应更少。（2分）
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