工程热力学第14讲-第8章-1热化学浅析.ppt

烟气成分 ⑴当?=1并且完全燃烧时，烟气由CO2、SO2、N2和H2O组成， 其容积为 ⑵当?1并且完全燃烧时，烟气由CO2、SO2、O2 、 N2和H2O 组成，其容积为 ⑶当?≥1且不完全燃烧时，烟气由CO2、SO2、CO、O2 、 N2 和H2O组成，其容积为 根据燃烧化学反应计算烟气容积 ※计算思路： 实际烟气容积=理论烟气容积+过量空气容积（干）+过量空气带入 的水蒸气容积 或：实际烟气容积=干烟气容积+水蒸气容积 （一）理论烟气容积 定义：?=1并且燃料完全燃烧 （1）VRO2 的计算 根据燃烧化学反应计算烟气容积 （2）理论氮容积的计算 理论氮容积=理论空气中的氮+燃料中的氮 （3）理论水蒸气容积的计算 ①燃料中的氢生成的水蒸气 ②燃料中的水分生成的水蒸气 根据燃烧化学反应计算烟气容积 理论空气量带入的水蒸气容积为 ☆对于固体燃料，理论水蒸气容积为上述三部分之和，即 “空气含湿量dk”是指1kg干空气带入的水蒸气量，单位为 g/kg干空气。 每标准立方米干空气带入的水蒸气容积为： ③理论空气量带入的水蒸气 根据燃烧化学反应计算烟气容积 （二）实际烟气容积 或者 烟气的质量 7 习题 概念辨析 1.下列各组物质的燃烧热相等的是：B A.碳和一氧化碳 B.1mol碳和2mol碳 C.1mol乙炔和2mol碳 D.淀粉和纤维素 H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)； = -285.8 kJ/mol H H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)； = -241.8 kJ/mol H 2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)； = -483.6 kJ/mol H 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)； = -571.6 kJ/mol H 2.已知热化学方程式,则氢气的燃烧热为：C 习题1 已知（在298.15K和标准条件下）： (1) 2H2(g) + O2(g) = 2H2O(g) ?Hm,1 = -483.64 kJ?mol-1 (2) 2Ni(s) + O2(g) = 2NiO(s) ?Hm,2 = -479.4 kJ?mol-1试求反应(3)NiO(s) + H2(g) = Ni(s) + H2O(g)的摩尔定压反应热。 解：根据盖斯定律： 反应(3)=[反应(1)-反应(2)] / 2 ?Hm,3= (?Hm,1 - ?Hm,2) / 2 = [ -483.64 – (-479.4)] / 2 = -3.3 kJ?mol-1 习题2 求下列化学反应在298K下的热效应,即反应的?H? 2C(石墨)+3H2(g,1p0) → C2H6(g,1p0) 已知如下反应在298K下的热效应: (1) C(石墨)+O2(g,1p0) →CO2(g,1p0) ?H=﹣393.15 kJ.mol-1 (2) H2(g,1p0)+0.5O2(g,1p0) →H2O(l) ?H=﹣286.0 kJ.mol-1 (3) C2H6(g,1p0)+3.5O2(g,1p0) → CO2(g,1p0) +3H2O(l) ?H=﹣1560.0 kJ.mol-1 习题2 解: 题给反应可以由已知条件中所列的三个反应组合得到, 反应的总热效应便可由此三个反应的热效应求出. 将(1)×2＋(2)×3－(3)即得题给的反应，故有： ?H＝?H1×2＋ ?H2×3－ ?H3 ＝2×(－393.15)+3×(－286)－(－1560) ＝－85 kJ.mol-1 实际上，由石墨和氢气直接化合生成乙烷是非常困难的，用量热的手段直接测定此反应的热效应几乎是不可能的，但是，用热化学方法，利用盖斯定律，可以由其它较容易获得的反应热效应求出。 习题3 例 298K，1atm下，分别有1mol的CO，H2，CH4，N2，CO2等气体与理论量空气混合燃烧，求反应体系可能达到的最高温度值。 习题3 解：可燃物有CO，H2，CH4三种共3mol，完全燃烧理论 需要O2 气3mol，则空气量为 ，若视空 气中只有O2 气和N2气，则体系中N2气量为12.29mol。 CO+H2+CH4+3O2+12.29N2+CO2 298K，pΘ 3H2O(l)+3CO2 +12.2