重庆某高校：《高等内燃机原理》课程教学资源（PPT课件）模块二 燃烧基础理论_第5次 燃烧学_燃烧热力学基础（thermodynamics）

5燃烧热力学基础 (thermodynamics) 任参】(确定化学反应的热效应 确定化学平衡条件以及平衡时系统的状态 生成热、反应热和燃烧热 内容 燃烧热的测量与计算 燃烧空气量的计算 燃烧反应计算 燃烧产物的组成 化学平衡 燃气的离解燃气的离解 化学平衡时燃烧产物成分计算

5 燃烧热力学基础 （thermodynamics） 确定化学反应的热效应 确定化学平衡条件以及平衡时系统的状态 燃烧反应计算 燃烧空气量的计算 燃烧产物的组成 生成热、反应热和燃烧热 燃烧热的测量与计算 燃气的离解 化学平衡 燃气的离解 化学平衡时燃烧产物成分计算

〈知识要点〗 生成热、反应热和燃烧热的概念;燃烧热的测量 与计算方法;燃烧反应计算方法;燃气的离解过 程及离解方程 〈重点〗燃烧热概念,燃烧反应计算方法 〈难点】燃气的离解过程

生成热、反应热和燃烧热的概念；燃烧热的测量 与计算方法；燃烧反应计算方法；燃气的离解过 程及离解方程 燃烧热概念，燃烧反应计算方法 燃气的离解过程

5.1生成热、反应热和燃烧热 所有的化学反应都伴随着能量的吸收或释放。而能量通 常是以热量的形式出现。当反应体系在等温条件下进行某 化学反应过程时,除膨胀功外,不作其它功,此时体系吸收 或释放的热量,称为该反应的热效应。 标准热效应:反应在latm、298K下进行 表示为AH29,上标“0代表1atm标准压力,下 标‘298”代表标准温度298K 吸热为正值,放热为负值

5.1 生成热、反应热和燃烧热 所有的化学反应都伴随着能量的吸收或释放。而能量通 常是以热量的形式出现。当反应体系在等温条件下进行某— 化学反应过程时，除膨胀功外，不作其它功，此时体系吸收 或释放的热量，称为该反应的热效应。 标准热效应： 反应在latm、298K下进行 0 表示为 H298 ，上标‘0’代表1atm标准压力，下 标‘298”代表标准温度298K 吸热为正值，放热为负值

何谓生成热、反应热、燃烧热? 2.判断下列热化学方程式的反应热是否为生成热 原因? 2(g)+3H2(g)→2NH3(g) H2(g)+,12(s)→H(g △h2Q。=8204kJ/mol △h29=25.10k/mol CO(g)+O2(g)→CO2(g) C(s)+O2(g)→CO2(g) △ho。=282.84kJ/mol △h 298 393.51kJ/mol 3.反应热、生成热、燃烧热三者的区别?

1. 何谓生成热、反应热、燃烧热？ 2．判断下列热化学方程式的反应热是否为生成热？ 原因？ 3．反应热、生成热、燃烧热三者的区别？ CO(g) + O2 (g) → CO2 (g) =-282.84kJ／mol 0 h298 1 2 0 h298 N2 (g) + 3 H2 (g) → 2 NH3 (g) =82.04 kJ／mol C(s) + O2 (g) → CO2 (g) =-393.51kJ／mol 0 h298 H2 (g) + I2 (s) → HI (g) = 25.10 kJ／mol 1 2 1 2 0 h298

1.何谓生成热、反应热、燃烧热? 反应热:等温等压条件下反应物形成生成物时吸收或 释放的热量。 反应热=生成物的总和一反应物焓的总和 △HE28=∑M△23-∑M△h2 生成热:由最稳定的单质化合成一摩尔物质的反应热。 燃烧热:一摩尔的燃料和氧化剂在等温等压条件下完 全燃烧释放的热量。标准状态时的燃烧热称 为标准燃烧热

1. 何谓生成热、反应热、燃烧热？ 燃烧热：一摩尔的燃料和氧化剂在等温等压条件下完 全燃烧释放的热量。标准状态时的燃烧热称 为标准燃烧热。 生成热：由最稳定的单质化合成一摩尔物质的反应热。 反应热：等温等压条件下反应物形成生成物时吸收或 释放的热量。 反应热＝生成物焓的总和－ 反应物焓的总和   = =  =  −  s p j R HR M s hf s M j hf j 0 298 0 298 0 298

2.判断下列热化学方程式的反应热是否为生成热 原因? N2(g)+3H2(g)→2NH3(g) △hQ=8204kJ/mol 2H12(g)+212(s)→H(g) △h29=2510kJ/mol CO(g)+1O2(g)→CO2(g) △h0 98 282.84kJ/ mol ×√×√ C(s)+O2(g)→CO2(g) △h0。=393.51k3J/mol + 生成热一定是由稳定单质化合反应生成lmol物 质的热量

2．判断下列热化学方程式的反应热是否为生成热？ 原因？ CO(g) + O2 (g) → CO2 (g) =-282.84kJ／mol 0 h298 1 2 0 h298 N2 (g) + 3 H2 (g) → 2 NH3 (g) =82.04 kJ／mol 生成热一定是由稳定单质化合反应生成1mol物 质的热量。 × × √ C(s) + O2 (g) → CO2 (g) =-393.51kJ／mol 0 h298 H2 (g) + I2 (s) → HI (g) = 25.10 kJ／mol 1 2 1 2 0 h298 √

3.反应热、生成热、燃烧热三者的区别? ■生成热和燃烧热均是反应热的特殊情况; m当反应物是稳定单质,生成物是一摩尔的 化合物时的反应热就等于其生成热; 当反应物中的燃料为一摩尔时,其参加反 应生成的反应热就为燃烧热 燃烧热和生成热的最大区别则在于:燃烧热是针 对反应物而言,生成热是针对生成物而言的

3. 反应热、生成热、燃烧热三者的区别？ ◼ 生成热和燃烧热均是反应热的特殊情况； ◼ 当反应物是稳定单质，生成物是一摩尔的 化合物时的反应热就等于其生成热； ◼ 当反应物中的燃料为一摩尔时，其参加反 应生成的反应热就为燃烧热。 燃烧热和生成热的最大区别则在于：燃烧热是针 对反应物而言，生成热是针对生成物而言的

4.燃烧热的计算 燃烧热计算步骤: 1)写出热化学方程式; 2)根据质量守恒,确定一摩尔燃料对应下的其它各反 应物和生成物的计量系数; 3)查表确定各反应物和生成物的生成热; 4)根据(1-43)计算出燃烧热。 △H=∑M.AMb-∑M,△b(1-3 j=R

4．燃烧热的计算 燃烧热计算步骤： 1）写出热化学方程式； 2）根据质量守恒，确定一摩尔燃料对应下的其它各反 应物和生成物的计量系数； 3）查表确定各反应物和生成物的生成热； 4）根据（1-43）计算出燃烧热。   (1-43) = =  =  −  s p j R R s f s j f j H M h M h 0 298 0 298 0 298

例1:求甲烷在空气中完全燃烧时的燃烧热? CH4(g)+202(g)+7.52N(g)→→CO(g)+2HO()+7.52N2(g) 查表1-2: △h f298CHa -74.85J/mol △ f298C2 393.51k/mol f2980 0 f298H2O() 28585/J/mOl △h f298N 0 △hf298N2 =0 △H3=△bC2=∑M△Mb-∑M△Mb0 s=P R =[×(-393.51)+2×(-285.85)+7.52×0][×(-74.85)+2×0+752×0 890. 36kJ/mol

例1：求甲烷在空气中完全燃烧时的燃烧热？ CH4(g)+2O2(g)+ 7.52N2(g) CO2(g)+2H2O(l)+ 7.52N2(g) 查表1-2 ： h k J mol f CO 393.51 / 0 298 2  = − h k J mol f H O l 285.85 / 0 298 ( ) 2  = − 0 0 298 2 hf N = h k J mol f CH 74.85 / 0 298 4  = − 0 0 298 2 hf O = 0 0 298 2 hf N =   = =  =  =  −  s P j R R C s fS j fj H h M h M h 0 0 0 298 0 298 = 1(−393.51) + 2(−285.85) +7.520−1(−74.85) + 20+7.520 = −890.36kJ/mol

5.2燃烧热的测量和计算 燃烧热的直接测量(两种方法 定容量热计:燃烧热不做功,所以所吸收的 热量等于使内能增加了△; 定压量热计:燃烧热做功,所吸收的热量等 于焓增大了△h。 燃烧热的间接计算法(热化学两个定律) 拉瓦锡-拉普拉斯( Laplace)定律 盖斯(He定律

5.2 燃烧热的测量和计算 一. 燃烧热的直接测量 (两种方法） ◼ 定容量热计：燃烧热不做功，所以所吸收的 热 量等于使内能增加了 ； ◼ 定压量热计：燃烧热做功，所吸收的热量等 于焓增大了 。  h 二. 燃烧热的间接计算法 (热化学两个定律） ◼ 拉瓦锡-拉普拉斯 ( Laplace ) 定律 ◼ 盖斯 ( Hess ) 定律