二氧化碳能直接分解为氧和碳吗？

这个问题不需要臆测，完全可以用化学知识解释的。

热力学第二定律的最简单表达是，不能从低温物体传热给高温物体，其本质是关于一个过程能不能发生的依据。

我们熟悉的判据一般是两种，一种是熵判据，这个常常用来解释一些物理过程，比如水和酒精放在一起会互溶，它不会自发分开，重新分成水和酒精。但是，如果这个过程涉及到了能量变化，尤其是化学能的变化，就不能这么简单了，于是就出现了吉布斯自由能判据。

解决上面这个问题，我们其实就可以借助这个判据。

根据定义，只有吉布斯自由能小于0的时候，反应才会自发进行。

石墨作为碳的主要单质形式，我们查阅一下，发现，它的标准熵是5.71 J/(K·mol)，同时我们也能查到氧气和二氧化碳分别是205.03 J/(K·mol)和213.8 J/(K·mol)。

那咱们就写出这个反应方程式：

C(s) + O2(g) = CO2(g)

这个反应是放热反应，而且放热量还很大，焓变达到了-393.51 kJ·mol。

也就是说，碳和氧气反应生成二氧化碳的熵变并不大，但仍然还是正的，而焓变却是一个很大的负数，那我们根据△G = △H - T△S这个公式，就可以发现，温度升得越高，吉布斯能的变化只会更负，也就是更有利于这个反应向二氧化碳方向。

反过来说，逆反应，也就是二氧化碳直接变成氧气和二氧化碳，也就是从理论上就可以证明，用化学方法是不可行的。

那么，在什么情况下，可以让二氧化碳再恢复成氧气与碳？如果二氧化碳导电，我们用电解的方式就可以了，但可惜的是，无论是干冰状态还是气体状态，二氧化碳都是绝缘体。在高能电磁波的作用下，如果可以控制二氧化碳分子分解成碳原子与氧原子，这是我们目前唯一可以想到的办法。