Question

在石灰窯中燒制生石灰，1mol CaCO₃完全分解所需要的能量，可燃燒0.453mol碳來提供．設(shè)空氣中O₂體積分數(shù)為0.21，N₂為0.79，則石灰窯產(chǎn)生的氣體中CO₂的體積分數(shù)可能是（　�。�

• A、0.43
• B、0.46
• C、0.49
• D、0.52

Answer 1

考點：化學(xué)方程式的有關(guān)計算

專題：計算題

分析：若碳燃燒發(fā)生反應(yīng)C+O₂

點燃  .

CO₂，碳完全燃燒混合氣體的物質(zhì)的量不變，且有CO₂生成，若碳燃燒發(fā)生反應(yīng)2C+O₂

點燃  .

2CO，碳完全燃燒混合氣體的物質(zhì)的量增大，由CaCO₃

高溫  .

CaO+CO₂ ↑，可知1molCaCO₃分解1molCO₂生成，故碳完全燃燒生成CO₂時，石灰窯產(chǎn)生的氣體中CO₂的體積分數(shù)最大，完全燃燒生成CO時，石灰窯產(chǎn)生的氣體中CO₂的體積分數(shù)最小，再計算石灰窯生成的氣體總物質(zhì)的量、含有二氧化碳物質(zhì)的量，據(jù)此計算解答．

解答： 解：由CaCO₃

高溫  .

CaO+CO₂ ↑，可知1molCaCO₃分解1molCO₂生成，
若碳完全燃燒生成CO₂時，石灰窯產(chǎn)生的氣體中CO₂的體積分數(shù)最大，則：
        C+O₂

點燃  .

CO₂
 0.453mol  0.453mol   0.453mol
碳完全燃燒混合氣體的物質(zhì)的量不變，故石灰窯產(chǎn)生的氣體的總的物質(zhì)的量=1mol+

0.453mol

0.21 0.21+0.79

=3.16mol，CO₂總量為：0.453mol+1mol=1.453mol，
則CO₂的體積分數(shù)=

1.453mol

3.16mol

=0.46，
若完全燃燒生成CO時，石灰窯產(chǎn)生的氣體中CO₂的體積分數(shù)最小，則：
         2C+O₂

點燃  .

2CO
 0.453mol  0.2265mol  0.453mol
故反應(yīng)產(chǎn)生的CO₂總量為1mol，消耗0.453molO₂含有的N₂為0.2265mol×

0.79

0.21

=0.8519mol，石灰窯產(chǎn)生的氣體中CO₂的體積分數(shù)=

1mol

1mol+0.453mol+0.8519mol

=0.43，
石灰窯產(chǎn)生的氣體中CO₂的體積分數(shù)：0.43≤φ（CO₂）≤0.46，
故選AB．

點評：本題主要考查混合物反應(yīng)的計算，難度中等，是對學(xué)生運用所學(xué)化學(xué)知識綜合分析和解決實際問題的能力考查，增加了學(xué)生分析問題的思維跨度，強調(diào)了學(xué)生整合知識的能力，注意利用極限法解答．