第12章化学热力学基础

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1、第十二章化学热力学基础1.基本概念系统：对貝.有化学反应的热力系统而言，此吋的系统是指参与化学反应物质的总和，在化学热力学中也称为物系。理论空气量：保证可燃成分完全燃烧所耑的敁小空气S。过量空气系数：实际空气景m与理论空气暈A的比，称为过呈空气系数（或称空气过剩系数），川符号ot表示。空气燃料比：燃烧或气化时空气S与燃料S的比值称为空气燃料比（或称空燃比），用AF表示。燃料空气比：将燃料fi与空气虽的比值称为燃料空气比（或称燃空比），用FA表示。反应热：反府热是指化学反应过程十系统与外界交换的热景。反应热效应：在反

2、应过程屮，系统不做有川功，生成物的温度与反应物的温度相等吋系统所吸收或放出的热称为反应热效应，或简称热效应。标准反应热效应：当系统在称准状态卜"进行定溢化学反应，或反应前后系统的生成物与反应物的温度均为298K,又不产生冇川功，则此时的反应热称为标准反应热效应，又简称标准热效极。热料的热值：燃料在完全燃烧过程屮所能释放出的热能称为燃料的热值，也称为的发热足或燃烧热。标准状态下的热值称为标准热值（标准燃烧热）。燃料热值在数值上与反应热效应相等，但符号相反，热效应为负位，热位为正位。盖斯定律:反应热效应与反应的途径无关

3、，不管这个化学反应过程是通过一个阶段完成,或经过几个阶段完成，以要反灰前系统的状态与反皮后系统的状态相同，那么它们的反成热效应必然相等。生成焓：生成反应中，生成lkmol的化合物的反应热效应称为该化合物的生成焓，用符号/＜表示，其雄位是kJ/kmol。标准生成焓：如牛成反应在标准状态下进行，则所测得的标准反应热效应称为标准生成烚,用符号來表示，其单位足kJ/knwl。理论燃烧温度：燃料如在绝热条件下进行完全燃烧，则可以得到最高的燃烧温度，称为珂论燃烧温度。热力学第三定律：当温度趋近于绝对零度吋，凝聚系统（即㈥体和液

4、体），在可逆定温过程中熵的变化等于零。2.重要公式过量空气系数：mna=—=—式中n,n0_实际空气呈及理论空气呈的摩尔数。闭口系统热力学第一定律表达式：Q=（u2-u1）+w=（u2-u1）+wcx+wa或Q=（UP-UR）+W=（UP-UR）+Wcx+Wa式中q_化学反应过程中，系统与外界交换的热fi,称为反应热。反应热Q的符号仍和以前一样，吸热为正，放热为负；U2=UP——化学反应系统屮生成物的总内能，即指化学反应所有牛成物的内能总和，U2=Up=£npup,np指某一种生成物的呼尔数，up是指某•-•种生成

5、物的呼尔內能；U,=UR——化学反应系统中反应物的总内能，桁参与化学反应所有反应物内能的总和，即U1=UR=EnRUR,nR指某一种反应物的摩尔数，uR是指某一种反应物的摩尔内能;W——化学反应系统与外界交换的总功。总功可分为两部分：一部分是系统界积变化所做的膨胀功wex;另一部分足系统所做的有川功wa,如燃料电池屮产生的电能等。因此，总功W=Wex+wa。开口系统热力学第一定律表达式：PR式中Q和Wt分别为开口系统与外界交换的反应热和技木功，和分别为反RP放前r;进出系统的总焓。生成焓计算式：=^298+任意温度

6、下反应热计算式：0（川!）Q=/2p(/ly)p—nK(h/)K[（/z2°98）p+（A^）p]_S,7/?[（Cj/e+^X]式中（Hot）p——全部生成物在标准压力及T下的生成焓（kJ）;帅K——全部反应物迕标准压力及T下的生成焓（kJ）;⑽）P——系统中某-•种生成物由298K变化到T吋，lkmol物理焓的变化（kJ/kmol）；R——系统屮某一•种反成物由298K变化到T时，lkmol物理焓的变化（kJ/kmol）;非定温下反应热计算式：Q=YnP（hT^P~XnR=Xm（心v⑽I）p]-2X[（心），（

7、Mh]式中（松）p系统中某一生成物温度力T2吋，lkmol的牛•成焓（kJ/kmol）;（hr}）R——系统中某一生成物温度为L时，lkmol的生成焓（kJ/kmol）；（A/?；.）p——系统巾某-•种生成物曲298K变化到T2时，lkmol的物理焓的变化（kJ/kmol）;（A/zj!）R——系统屮某一种反应物由298K变化到乃吋，lkmol的物理焓的变化（kJ/kmol）。理论燃烧温度计算式：npUh、P=nR（^298）/?—（^298）P化学平衡常数：平衡常数:式中PA

8、、Pa2、PBl、PB2•表示在化

9、学T•衡时各种气态物质的分压力。