Question

工業上利用焦炭在石灰窯中燃燒放熱，使石灰石分解生產CO₂。主要反應如下：C+O₂→CO₂  ①，        CaCO₃→CO₂↑+CaO  ②

53．含碳酸鈣95%的石灰石2.0 t按②完全分解（設雜質不分解），可得標準狀況下CO₂的體積為_________________m³。

54．純凈的CaCO₃和焦炭按①②完全反應，當窯內配比率=2.2時，窯氣中CO₂的最大體積分數為多少？（設空氣只含N₂與O₂，且體積比為4∶1，下同）

55．某次窯氣成分如下：O₂ 0.2%，CO 0.2%，CO₂ 41.6%，其余為N₂。則此次窯內配比率為何值？

Answer 1

53．425.6（2分）；

54．設n(C)=1mol mol，n(CaCO₃)=2.2 mol，當空氣O₂中與C完全反應生成CO₂時，所得窯氣中CO₂體積分數最大。

  C +  O₂ → CO₂       CaCO₃→CO₂↑+CaO

1     1    1         2.2    2.2

CO₂體積分數=×100%=44.4%（3分）；

55．設窯氣為100mol，則n(N₂)=100-41.6-0.2-0.2=58mol，總共有n(O₂)=58/4=14.5mol；故參加反應的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）；