燃烧学-02_化学热动力学

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1、燃烧学第二章化学热力学与化学动力学本章提要：¢化学热力学¢化学反应速率¢影响化学反应速率的因素¢链锁反应¢反应级数引言¢化学热力学化学热力学是将燃烧作为热力学系统，考察其是将燃烧作为热力学系统，考察其初始和最终热力学状态，研究燃烧的静态特性初始和最终热力学状态，研究燃烧的静态特性¢化学热力学化学热力学的的主要内容主要内容一是一是根据热力学第一定根据热力学第一定律，分析化学能转变为热能的能量变化，这里律，分析化学能转变为热能的能量变化，这里主要确定化学反应的热效应；主要确定化学反应的热效应；¢二是二是根据热力学第二定律分析化学平衡条

2、件及根据热力学第二定律分析化学平衡条件及平衡时系统的状态。平衡时系统的状态。InstituteofEnergyandEnvironmentofChongqingUniversityChongqing40044,P.R.CHINAE-mail:Ranjy@cqu.edu.cn，023-65102107引言¢化学动力学研究的基本任务也有两个：第一个任务是确定各种化学反应速度以及各种因素（浓度、温度等）对反应速率的影响，从而提供合适的反应条件，使反应按人们所希望的速度进行；¢第二个任务是研究各种化学反应机理，即研究从反应物过渡到生成物所

3、经历的途径。反应速率的快慢主要决定于化学反应的内在机理。InstituteofEnergyandEnvironmentofChongqingUniversityChongqing40044,P.R.CHINAE-mail:Ranjy@cqu.edu.cn，023-65102107第一节化学热力学¾化学热力学对于燃烧研究是非常重要的内容。¢如果反应放出的全部热量完全用于提高燃烧产物的温度，则这个温度就叫绝热燃烧温度。¢由于绝热燃烧温度和燃气成分在燃烧研究中处于重要的地位，因而化学热力学对于燃烧研究也就很重要。InstituteofE

4、nergyandEnvironmentofChongqingUniversityChongqing40044,P.R.CHINAE-mail:Ranjy@cqu.edu.cn，023-65102107一、生成热、反应热和燃烧热¾化学反应中的能量变化及热效应¢所有的化学反应都伴随着能量的吸收或释放。而能量通常以热量的形式出现。¢如果忽略有化学反应的流动系统中动能和势能的变化，同时除流动功以外没有其它形式的功交换，则加入系统的热量Q应等于该系统焓的增加ΔH，即：Q=ΔH¢当反应系统在等温条件下进行某一化学反应过程时，除膨胀功外，不做其

5、它功，此时系统吸收或释放的热量，称为该反应的热效应。对已知某化学反应来说，通常所谓热效应如不特别注明，都是指等压条件下的热效应。InstituteofEnergyandEnvironmentofChongqingUniversityChongqing40044,P.R.CHINAE-mail:Ranjy@cqu.edu.cn，023-65102107化学反应中的标准热效应¢当反应在101.325kPa，298K（25℃）条件下进行，此时的反应热效应称为标准热效应，用ΔH0表示，上标“0”表示标准298压力，下标“298”表示标准温

6、度298K。在压力101.325kPa，温度TK条件下的生成热表示为ΔH0。T¢根据热力学惯例，吸热为正值，放热为负值。对于系统来讲，只有加入（正值）或排出（负值）热量，才能保证系统的温度稳定。InstituteofEnergyandEnvironmentofChongqingUniversityChongqing40044,P.R.CHINAE-mail:Ranjy@cqu.edu.cn，023-651021071、生成热Æ也叫生成焓¢标准生成热定义为：由最稳定的单质物质化合成标准状态下1摩尔物质的反应热。以Δh0表示。单位f,

7、298为kJ/mol。¢稳定单质的生成热都等于零。InstituteofEnergyandEnvironmentofChongqingUniversityChongqing40044,P.R.CHINAE-mail:Ranjy@cqu.edu.cn，023-65102107InstituteofEnergyandEnvironmentofChongqingUniversityChongqing40044,P.R.CHINAE-mail:Ranjy@cqu.edu.cn，023-65102107注意标准生成热：稳定的单质物质化合成标

8、准状态下1摩尔物质¢例如：氢H2与碘I2反应的化学方程式可写为：1/2H(g)+1/2I(s)=HI(g)；22Δh0=25.10kJ/mol。f,291这里氢H和碘I是稳定的单质，故Δh0=25.10kJ/mol是HI22f,291的标准生成热。