Question

9．在石灰窯中燒制生石灰，1molCaCO₃完全分解所需要的能量，可燃燒0.453mol碳來提供．設空氣中O₂體積分數為0.21，N₂為0.79，則石灰窯產生的氣體中CO₂的體積分數可能是（　　）

• A． 0.43
• B． 0.47
• C． 0.49
• D． 0.52

Answer 1

分析 先計算完全燃燒0.453mol碳需要的空氣的量，再計算所需空氣中含有的氮氣的量，同時有0.453molCO2生成，還有1molCaCO3完全分解產生的氣體，進行解答本題．

解答 解：完全燃燒0.453mol碳需要消耗0.453mol氧氣（按空氣中O2體積分數為0.21）計算，
則至少要空氣的量為$\frac{0.453}{0.21}$=2.157摩爾，
其中含氮氣的量為：2.157×0.79=1.704摩爾；
C+O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$ CO₂，CaCO₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$ CaO+CO₂ ↑，
  1        1     1              1
0.453      x     1              y
由反應方程式可知：完全燃燒0.453mol碳生成 x=0.453mol 二氧化碳；
1mol碳酸鈣分解生成y=1mol二氧化碳；
石灰窯產生的氣體中CO2的體積分數=$\frac{1+0.453}{1+0.453+1.704}$×100%=45.9%≈46%；
這是最大值，如部分生成CO，則二氧化碳體積分數變小；
故選A．

點評 本題主要考查學生運用所學化學知識綜合分析和解決實際問題的能力．增加了學生分析問題的思維跨度，強調了學生整合知識的能力．