（2011•上海模拟）工业上利用焦炭在石灰窑中燃烧 - 已解决

（2011•上海模拟）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：

（2011•上海模拟）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→CO₂①，

CaCO₃→CO₂↑+CaO②

（1）含碳酸钙95%的石灰石2.0t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在石灰窑中完全反应，所得CO₂的物质的量范围是

[m/100mol＜n(C

)＜

mol

koewiuu

1年前

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解题思路：（1）依据CaCO₃→CO₂↑+CaO反应，计算碳酸钙物质的量来定量计算二氧化碳物质的量，得到标准状况气体的体积；

（2）依据极值计算计算得到生成二氧化碳的物质的量范围；

（3）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，依据化学方程式计算得到；

（4）依据化学方程式和题干条件计算个物质的物质的量，分析计算配料比；

（1）含碳酸钙95%的石灰石2.0t按②完全分解（设杂质不分解）碳酸钙质量=2.0t×95%=1.9t=1900Kg，物质的量为19Kmol，CaCO₃→CO₂↑+CaO生成二氧化碳物质的量为19Kmol，可得标准状况下CO₂的体积=19000mol×22.4L/mol=425600L=425.6m³；

故答案为：425.6m³；

（2）纯净的CaCO₃和焦炭混合物m g在石灰窑中完全反应，依据极值计算得到，若mg碳全部反应生成二氧化碳物质的量为[m/12]，若全部为碳酸钙生成二氧化碳物质的量为[m/100]，所以所得CO₂的物质的量范围是[m/100mol＜n(CO2)＜

12mol；

故答案为：

100mol＜n(CO2)＜

12mol；

（3）设n（C）=1mol，n（CaCO₃）=2.2mol，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=CO₂CaCO₃=CO₂+CaO

1 1 1 2.2 2.2

CO2的体积分数=

1+2.2

1+2.2+4]×100%=44.4%；

答：窑气中CO₂的最大体积分数为44.4%；

（4）设窑气为100mol，则n（N₂）=100-41.6-0.2-0.2=58mol，空气只含N₂与O₂，且体积比为4：1，n（O₂）=[58/4]=14.5mol；参加反应的氧气n（O₂）=14.5mol-0.2mol=14.3mol；

2C+O₂=2CO C+O₂=CO₂CaCO₃=CO₂+CaO

2 1 1 1 1 1 1 1

0.2 0.1 0.214.2 14.2 14.2 27.4 27.4

n（CaCO₃）=27.4mol，n（C）=14.4mol；

n(CaCO3)

n(C)=1.90；

答：此次窑内配比为：1.90；

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本题考点：化学平衡的计算．

考点点评：本题考查了化学方程式的计算方法应用，极值假设，混合物质成分的计算应用，题目难度较大．

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