Question

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

53．含碳酸钙95%的石灰石2.0 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。

54．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的最大体积分数为多少？（设空气只含N₂与O₂，且体积比为4∶1，下同）

55．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？

Answer 1

53．425.6（2分）；

54．设n(C)=1mol mol，n(CaCO₃)=2.2 mol，当空气O₂中与C完全反应生成CO₂时，所得窑气中CO₂体积分数最大。

  C +  O₂ → CO₂       CaCO₃→CO₂↑+CaO

1     1    1         2.2    2.2

CO₂体积分数=×100%=44.4%（3分）；

55．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

2    1     2         1    1     1         1       1

0.2  0.1   0.2        14.2  14.2 14.2      27.4    27.4

n(CaCO₃)=27.4mol；n(C)=14.4mol；

∴=1.90（4分）；