高三化学题1道

工业上利用焦炭在石灰窑中燃烧放热，使石灰石分解生产CO₂。主要反应如下：

              C+O₂→CO₂  ①，             CaCO₃→CO₂↑+CaO  ②

（1）含碳酸钙95%的石灰石2 t 按②完全分解（设杂质不分解），可得标准状况下CO₂的体积为_____________m³。

（2）纯净的CaCO₃和焦炭混合物 m g 在石灰窑中按①②完全反应，所得CO₂的物质的量范围是_____________________。

（3）纯净的CaCO₃和焦炭按①②完全反应，当窑内配比率 =2.2时，窑气中CO₂的最大体积分数为______________（设空气只含N₂与O₂，且体积比为4∶1下同）

 （4）某次窑气成分如下：O₂ 0.2%，CO 0.2%，CO₂ 41.6%，其余为N₂。则此次窑内配比率 为何值？（要求计算过程）

答案．

（1）425.6；       

（2） m/100 mol< n(CO₂)< m/12 mol；

（3）CO₂体积分数=(1+2.2)/(1+2.2+4) ×100%=44.4%；

（4）设窑气为100mol，则 n(N₂)=100-41.6-0.2-0.2=58mol，总共有n(O₂)=58/4=14.5mol；

    故参加反应的n(O₂)=14.5mol-0.2mol=14.3mol；

    2C + O₂ → 2CO    C +  O₂ → CO₂      CaCO₃→CO₂↑+CaO

    0.2   0.1    0.2    14.2  14.2   14.2    27.4    27.4

    n(CaCO₃)=27.4mol；    n(C)=14.4mol；

    ∴ n(CaCO₃) / n(C)=1.90；