苯酚与二氧化碳不直接发生反应。但在苯酚钠与二氧化碳的反应中，方程式为：C₆H₅ONa + CO₂ + H₂O = C₆H₅OH + NaHCO₃。这个反应属于强酸置换弱酸的反应。苯酚、碳酸、碳酸氢根的酸性强弱顺序为碳酸 > 苯酚 > 碳酸氢根。因此，在反应中，CO₂溶于水就相当于碳酸，而碳酸的酸性大于苯酚的酸性，所以可以置换出苯酚。反应后碳酸就变成酸性更弱的碳酸氢根。