吉大燃烧学燃烧理论基础ppt课件.ppt

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1、14燃烧理论基础TheoreticalBasisofCombustion学习目的：掌握燃烧反应的热力学知识确定化学反应的速度以及各种因素对反应速度的影响研究化学反应的机理----从反应物到生成物的所经历路径。24.1燃烧反应的热力学基础ThermodynamicsBasis燃料燃烧所释放的能量以焓(等压燃烧)或内能(等容燃烧过程)的变化形式表现出来。燃烧过程的能量转换：化合物的生成焓、反应焓及燃烧焓(或反应能、燃烧能)34.1.1生成焓(Enthalpyofformation)定义：化合物的构成元素（最稳定的单质）经化合反应生成1mol该化合物的焓的增量。kJ/mol标准生成焓：是化合

2、物的构成元素在标准状态下（298K,0.1MPa），经化合反应生成1mol该化合物的焓的增量。所有稳定单质在标准状态下的标准生成焓均为0。4当生成焓为负值时，表示生成的化合物的生成焓值低于其构成元素的生成焓值之和，为放热反应。反之为吸热反应。表4-1.但是由于CO并非构成元素（最稳定单质），所以上式不是CO2的生成焓。如果化合物不是由元素直接反应的生成物，则反应后生成物与反应物间的焓差值，不是生成焓，而是反应焓。54.1.2、反应焓与燃烧焓(Reactionenthalpyandcombustionenthalpy)在特定的温度压力下（等温等压）进行的反应，反应物与产物具有相同的t,p

3、，则产物与生成物间的焓值之差为该反应的反应焓。各反应物与生成物的焓值以其生成焓来表示。（标准反应焓）对于反应则该反应的生成焓为反应物为R，产物为P。,反应焓，kJ6例如如果反应物为元素，产物为其化合物，且质量为1mol，则反应焓即为该化合物的生成焓。放热吸热7燃烧焓为反应焓的特例，指单位质量的燃料（不含氧化剂）作等压燃烧反应时的反应焓。注①燃烧焓针对燃料（反应物）而言，生成焓则是针对化合物（产物）而言。②发热量指的是燃料在等压或等容燃烧时所释放的热量，工程上用正值。一般用kJ/kg，kJ/m3发热量与燃烧焓数值相等，符号相反生成焓和燃烧焓均是反应焓的特殊情况；当反应物是稳定单质，生成物

4、是一摩尔的化合物时的反应焓就等于其生成焓；当反应物中的燃料为一摩尔时，其参加反应生成的反应焓就为燃烧焓。燃烧焓和生成焓的最大区别则在于：燃烧焓是针对反应物而言，生成焓是针对生成物而言的。生成焓、反应焓、燃烧焓三者的区别定义要点：①生成焓为稳定单质反应生成1mol化合物的焓的增量；②规定在101kPa压强，测出反应所放出的热量，因为压强不定，反应焓数值不同；③计算燃烧焓书写燃烧反应的热化学方程式时可燃物一定是1mol，即可燃物的计量系数一定是1，其他物质的计量系数可以用分数或小数表示(建议用分数)；④规定可燃物完全燃烧生成稳定化合物所放出的热量为标准．H2(g)+I2(s)→HI(g)=

5、25.10kJ／molCO(g)+O2(g)→CO2(g)=-282.84kJ／molN2(g)+3H2(g)→2NH3(g)=92.04kJ／mol××√判断下列热化学方程式的反应焓是否为生成焓？生成焓一定是由稳定单质化合反应生成1mol物质的热量。燃烧焓计算H2S(g)+1/2O2（g）→H20（l）+S↓，燃烧焓ΔH1；由于生成的S没有燃烧完全，所以这个反应放出的热量ΔH1不能作为H2S的燃烧焓。H2S(g)+3/2O2（g）→H20（l）+SO2（g），ΔH2；这时水的状态为稳定的液态，而也生成稳定的氧化物SO2，所以这时的ΔH2就是H2S的燃烧焓。另外，对于水来说，1mol可

6、燃物完全燃烧必须生成液态水时放出的热量才能称为燃烧焓，气态水不可以。任意温度下反应焓的计算——基尔霍夫定律反应焓随温度的变化率等于恒压下生成物和反应物恒压热容差4.1.3反应焓与温度的关系积分后焓与温度的关系曲线△H298TT（K）△H2980放热反应PR△HT04.2化学反应动力学基础Chemicalkinetics4.2.1基本概念4.2.2化学反应速度4.2.3链锁反应理论4.2.4化学平衡164.2.1基本概念单相反应和多相反应（同相和异相）SinglephaseandMulti-phasereaction单相反应：系统内各个组成物质都是同一状态，在此系统内进行的反应称为单相反

7、应。多相反应：系统内各个组成物质包含多种状态，非同一状态，在此系统内进行的反应称为多相反应。172简单反应和复杂反应SimpleandComplexReaction简单反应：由反应物经一步反应直接生成产物的反应。（也叫基元反应）复杂反应：反应不是经过简单的一步就完成，而是通过生成中间产物的许多反应步骤来完成的反应，其中每一步反应也称为基元反应。或者说是由一系列基元反应组成、机理复杂的反应。可逆反应平行反应连续反应183浓度及其表示方法Conce