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反应热、中和热、燃烧热的联系与区别

反应热、中和热、燃烧热的联系与区别
反应热、中和热、燃烧热的联系与区别

燃烧热中和热

燃烧热、中和热 班级姓名一.燃烧热 1.概念:在101kPa时,mol物质燃烧生成稳定的时所放出的热量,叫做该物质的燃烧热。燃烧热的单位一般用kJ/mol表示。(答案:1、完全、氧化物)[注意强调] 答案:计量标准为1mol;稳定的氧化物的含义:C——CO2不是CO 、S——SO2、H2——H2O (l)不是气态水 2.表示的意义:例如C的燃烧热为39 3.5kJ/mol,表示在101kPa时,1molC完全燃烧放出393.5kJ 的热量,表示为。(答案:△H =-393.5kJ/mol) 3.燃烧热的计算 一定量的可燃物燃烧放出的总热量=燃烧热×可燃物的物质的量 [练习]0.3mol的气态高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧气中完全燃烧,生成固态B2O3和液态水,放出649.5kJ热量,其热化学方程式为。又已知H2O(l)=H2O(g);△H=+44kJ/mol,则11.2L(标况)乙硼烷完全燃烧生成气态水时放出热量是多少千焦?。 (答案:B2H6(g)+3O2(g)=B2O3(s)+3H2O(l);△H =-2165kJ/mol) 二、中和热 1.概念:在稀溶液中,酸跟碱发生中和反应而生成molH20,这时的反应热叫中和热。 [注意理解] 2.中和热的表示: (答案:1 通常只讨论强酸和强碱的稀溶液反应;1molH+与1molOH-反应生成1molH2O;放出的热量为一定值:57.3kJ/mol) [联系旧知]三种热的比较 3.中和热的实验测定 温度计测定的是混合溶液的温度。用不同量的酸碱溶液反应对测出的中和热有影响吗?(最高) [练习] 已知H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l);△H=-57.3KJ/mol,计算下列中和反应中放出的热量。 (1)用20gNaOH配成稀溶液跟足量稀盐酸反应,放出热量。 (2)用0.1molBa(OH)2配成稀溶液跟足量稀硝酸反应,放出热量。 (3)用1mol醋酸稀溶液和足量NaOH溶液反应,放出的热量(大于、小于、等于)57.3kJ,理由是。(答案:(1)28.65kJ (2)11.46kJ (3)小于醋酸是弱电解质,生成的醋酸钠水解要吸热) 三.使用化石燃料的利弊及新能源的开发 1.重要的化石燃料:、、。(煤、石油、天然气) 2.什么是燃料(发生燃烧反应放出热量的物质) 3.煤作燃料的利弊问题:从资源蕴藏、开采、运输、资源综合利用及环保等方面分析。 4.新能源的开发:最有希望的新能源是、、和等。(太阳能、燃烧电池、风能、氢能) [课后练习] 1、下列说法不正确的是() A、任何反应都伴有能量的变化 B、化学反应中的能量变化都表现为热量变化 C、反应物的总能量高于生成物的总能量时发生放热反应 D、反应物的总能量低于生成物的总能量时发生吸热反应 2、下列反应既属于氧化还原反应,又属于吸热反应的是() A、铝片与稀盐酸反应 B、灼热的炭与二氧化碳反应 C、甲烷在氧气中燃烧 D、Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应 3、下列燃料中不属于化石燃料的是() A、煤 B、石油 C、天然气 D、水煤气 4、21世纪人类正由“化石能源时代”逐步向“多能源时代”过渡,下列不属于新能源的是() A.电力 B.核能 C.太阳能 D.氢能

预混燃烧过程热声不稳定性研究

河北工业大学 硕士学位论文 预混燃烧过程热声不稳定性研究 姓名:谷岩 申请学位级别:硕士 专业:热能工程 指导教师:刘联胜 20081201

河北工业大学硕士学位论文 预混燃烧过程热声不稳定性研究 摘 要 贫燃预混燃烧、空气分级燃烧等低NOx的燃烧技术可以有效的减少燃烧过程中的NOx 排放,但因其燃烧过程都是在偏离化学恰当比情况下进行,将导致火焰热声不稳定。本文针对预混燃烧过程中火焰的热声稳定性进行了实验研究。 本文首先测定了液化石油气预混燃烧的贫燃熄火极限和贫氧熄火极限,并利用高速摄像仪对火焰结构进行测量、分析,发现随着当量比的增大涡脱落的频率逐渐减小。 其次,利用fluent软件对预混室内相同当量比、不同进气方式下的冷态流场进行了数值模拟,发现进气方式在一定程度上可以抑制预混室内的压力脉动。 然后,本文使用噪声测试仪对预混室和燃烧室内的冷态、热态流场进行了声频分析,发现在贫氧和贫燃的情况下都有可能发生热声不稳定现象,在贫氧的情况下,随着当量比的升高,压力振荡逐渐转入低频振荡,而振幅有显著增强;在贫燃的情况下,随着当量比的降低,压力振荡趋于强烈,而振幅也有显著增大。通过调制预混室内的流场结构,可以控制火焰内部及火焰表面的涡团脱落过程,是拓宽熄火极限、抑制热声耦合振荡的有效途径。 本文的研究结果为预混燃烧过程热声耦合振荡控制策略的制定提供了实验基础数据。关键词:预混燃烧,火焰,热声不稳定,声频,流场

INVESTIGATIONS ON THE THERMO-ACOUSTIC INSTABILITY OF PREMIXED FLAME Abstract Low NOx combustion techniques such as lean premixed and air staged combustion can decrease the emission of NOx. Unfortunately, because the operating conditions deviates the chemical equivalent ratio, combustion instabilities appear. In this thesis, characteristics of thermo-acoustic instability of premixed flame were investigated experimentally. Firstly, the flame extinct limits of liquefied petroleum gas were measured. And then, the flame structures were analyzed using high speed camera. The photographs of flame reveal that the frequency of eddies shedding from the surface of flame decreases gradually with the increasing of equivalent ratio gets. Secondly, flow field was simulated using FLUENT at the conditions of same equivalent ratio and different air injecting flow-rate. The results show that pressure fluctuation in premixed chamber could be restrained through changing air injecting. Finally, the sound field of premixed chamber and combustion chamber were analyzed using Noise and Vibration Analyzer. The instability combustion appear both in lean oxygen and lean combustion. At the conditions of lean oxygen, with the augment of equivalent ratio, the frequency of pressure oscillations is lower gradually, and the amplitude significantly enhance. At the condition of lean combustion, with the decreasing of equivalent ratio, pressure oscillation will aggrandize, and the amplitude significantly enhanced. The process of eddy both inside and on the surface of the flame could be controlled by adjusting the flow field in premixed chamber, and which is regarded as an efficient path for extending the flame extinct limit and restraining thermal-acoustic combustion instability The results of this thesis are regarded as an experimental basis for the strategy of controlling thermal-acoustic combustion instability in premixed combustion. Keyword: Premixed combustion, Flame, Thermal-acoustic combustion instability, Acoustical frequency, Flow filed

非预混旋流燃烧热声不稳定性的机理及控制研究

非预混旋流燃烧热声不稳定性的机理及控制研究随着中国石油、天然气资源的开发,近年来我国能源结构中燃油燃气的比重也逐渐增加,但是基于"多煤、少气、贫油"的能源格局,和世界范围内的日益严苛的污染物排放标准,燃气蒸汽联合循环和整体煤气化联合循环应用和增长空间非常巨大。燃气轮机是联合循环包括煤气化联合循环的最关键技术,但是燃机贫燃预混技术容易诱发燃烧热声振动现象,燃烧热声振动不只存在于预混燃烧的燃机发电中,应用非预混燃烧的油气燃烧锅炉也有诱发燃烧不稳定性的可能。 目前国内外基于预混燃烧的热声不稳定的理论和控制技术研究较多,但是对非预混燃烧的研究相对较少,尤其是涉及到旋流器等多稳燃装置的锅炉中的非预混旋流燃烧。基于此着眼于非预混旋流燃烧热声不稳定特性的机理和控制方法研究是十分有必要的。 本文首先开展了不同横向射流介质,燃料配比以及烟气再循环条件燃烧热声不稳定的特性研究,利用压力脉动分析,火焰传递函数分布以及火焰和阴影图像分析了燃烧振动特性。横向射流介质为N2时横向射流比和当量比对燃烧的压力和热释放脉动影响依赖于合适的工况才能促进或阻碍两者之间的耦合关系。 横向射流介质为CO2时不同当量比下随着横向射流比增加火焰的热释放脉动趋势基本一致,拟合的火焰热释放脉动变化趋势线逐渐走向平稳并达到非线性饱和,当量比越大火焰热释放脉动饱和以及火焰传递函数响应对应的临界横向射流比均越大,涡脱落频率接近声学激励频率并和热释放率耦合也存在一个临界横向射流比。而横向射流介质为CH4时,随着横向射流比的增加,低当量比下压力脉动幅值存在一个降幅最大的波谷。 不同横向射流介质均存在能够降低燃烧热声振动幅值的最佳工况点。甲烷和

常见的化学反应-燃烧(完全燃烧,不完全燃烧)教学设计

课题4.1常见的化学反应——燃烧(第二课时) 教学目标: 知识与技能 1.认识完全燃烧的重要性。 2.认识使燃料完全燃烧的重要性。 3.知道爆炸发生的原因,了解防范爆炸的措施; 4.通过实验,培养学生的操作能力、观察能力、分析问题与解决问题的能力。过程与方法 1.学习运用比较、观察、实验等方法获取知识 2.学习运用归纳、概括等方法对获取的信息进行加工。 情感态度与价值观 1.灭火和爆炸对人类社会发展的作用。 2.通过合作学习,培养学生的团队合作精神及创新能力。 教学重点:完全燃烧与不完全燃烧。 教学难点:正确认识爆炸与人类的利和弊 教学内容: 情景设置:生煤炉时要用扇子扇,家里、学校等使用的炉子、锅炉要使用鼓风机鼓风,其中的道理是什么?请带着这一问题完成下列实验。 [实验探究]:学生合作完成蜡烛不完全燃烧的实验。 引导学生观察现象,分析原因。 引导学生看书,说明完全燃烧和不完全燃烧的区别。 得出结论:二.完全燃烧与不完全燃烧 主要是由氧气的量不同,引起燃烧的程度不同 课堂思考:完全燃烧有什么优越性?

2.一氧化碳的性质 (1)物理性质:无色、无味、气体,难溶于水,通常情况下密度略小于空气 (2)化学性质: ①具有可燃性:一氧化碳 + 氧气 二氧化碳 ②具有剧毒性:CO 能与血液中的血红蛋白结合,使之丧失了输氧的功能,人体就因缺氧而窒息死亡。 (3)用途:家庭常用于气体燃料(管道煤气的主要成分就是一氧化碳) (4)CO 是污染空气的有害气体之一,主要来源:气体尾气、燃烧不完全燃烧、管道煤气漏气等; (5)防止CO 中毒的措施:尽量使燃烧完全燃烧,及时通风 三.爆炸 在化学变化中,主要是由于可燃物与氧气的接触面积增大而使剧烈程度增大引起的 1.实验:粉尘爆炸实验 指导学生观察现象,分析原因。 2.爆炸的条件: (1)有限空间内,发生急速燃烧,短时间聚积大量的热,气体的体积迅速膨胀。如:爆竹、炸弹爆炸 (2)某些在敞开的体系中,氧气的浓度或可燃物的浓度较高,与氧气的接触面积很大,燃烧范围广,周围的空气迅速猛烈膨胀,也会产生爆炸如:加油站可能发生的爆炸 注意:从爆炸产生的原因来看,某些是物理变化(如:气球爆炸,轮胎爆炸等),某些是化学变化(如氢气球爆炸,炸药爆炸等) (3)比较容易发生爆炸的地点:加油站、仓库、粮仓…… 3.认识一些消防安全标志: 小结:1.完全燃烧与不完全燃烧; 2.爆炸的知识。 点燃

柴油机燃烧不稳定性及其控制策略

柴油机燃烧不稳定性及其控制策略 摘要 燃烧不稳定和白烟排放是柴油机冷起动过程中存在的严重问题,在这项研究中,一种基于自动点火过程分析的模型被应用于预测失火现象。对于在不同环境温度下,喷射正时在冷起动瞬态过程中对燃烧不稳定性的影响也做了研究。在理论和实践的基础上,将展示可能出现失火的区域图生成出来。实验工作用一种直瓫重型柴油机在一个冷室中展开,冷室的温度控制在-10到21℃,接着做连续循环的数据分析,并将结果绘制在上述已生成的图上,实验结果与模型的预测吻合得很好。基于这些分析,一种新的减少冷起动过程中燃烧不稳定性和白烟排放的策略能够得到发展应用。 说明 柴油机冷起动受到许多设计和运转参数的影响,这些参数影响压缩冲程终了的燃气温度和压力,它们包括:环境温度,曲轴转速,喷射参数和燃料特性特别是十六烷值和挥发性。许多研究工作在柴油机冷起动过程上展开并聚焦在冷起动过程的时间长短上,但在发动机发火后工作性能方面的工作做的很少,在韦恩州立大学汽车研究中心开展的研究工作揭示:在重新着火并达到稳定怠速以前,可能出现一次,两次或更多次失火现象。这种运转状态被称为燃烧不稳定性。燃烧不稳定导致发电机游车,工作粗暴和达到稳定怠速经历的时间长,甚至更严重的情况可能导致发电机无法起动。在失火循环中积累下来的部分燃料在接下来的发火循环中被释放并形成白烟。 在冷起动过程中,柴油机燃烧不稳定性经证实是重复性的而不是随机的,也并不是针 试结果。 在这项研究中,实验和分析研究致力于开发一种新的冷起动策略来缩减或控制燃烧不稳定性和白烟排放。 柴油机自燃与着火延迟公式描述 常用着火延迟期表述的全程自然反应速率在柴油机燃烧中起着举足轻重的作用,长的着火延迟期持续到膨胀冲程末期,空气温度和压力的下降使反应减缓并可能导致完全失火,着火延迟期对气体温度和压力的依赖关系常可表述为: 其中:

反应热、中和热、燃烧热的联系和区别

反应热、中和热、燃烧热的联系与区别 反应热是近几年高考的重点容之一,题型一般为选择和填空,考查的容主要有:热化学方程式的反应热中和热燃烧热 含义化学反应过程中放出或吸 收的热量 在稀溶液中,强酸和 强碱发生中和反应而 生成1 mol H2O(l)时 所放出的热量 在101 kPa时,1 mol物质完全 燃烧生成稳定的氧化物时所 放出的热量 反应特点任何反应中和反应燃烧反应 物质状态物质的状态要确定稀溶液生成物在常温下为稳定态 方程式配平标准任意物质的量 以生成1 mol H2O(l) 为标准 以燃烧1 mol 可燃物为标准 △H符号放热取负值、吸热取正值负值负值 能量数值的描述必须指出是放热还是吸热 或使用正负值或用△H表示 直接描述热量的变化时不必再指明是放出的热量,可 用△H表示 说明①△H=∑E(生成物)-∑E (反应物)②△H值与书写 形式有关,单位一般是 “kJ·mol-1” ①电离吸热、溶解时 吸热或放热②稀强 酸与稀强碱反应的中 和热为57.3 kJ·mol-1 稳定的氧化物如CO2、SO2、 H2O、P2O5等 ①在中学阶段,如果不指明条件就默认为通常状况,比较△H的相对大小时要考虑其数值的“+”“-”的问题②用弱酸或弱碱的稀溶液进行中和反应时,每生成1 mol H2O(l)放出的热量小于57.3 kJ 需要加热才能进行,而有些吸热反应在常温下也可自发进行。 实际上反应热就是反应物分子中旧的化学键断裂时所吸收的总能量与形成的生成物分子中新的化学键所释放的总能量之差。△H=∑E(反应物键能)-∑E(生成物键能)。同样当“△H”为“-”即△H<0时为放热反应;反之,为吸热反应,这时“△H”为“+”即△H>0。 【例题1】(09高考)下列热化学方程式书写正确的是(△H的绝对值均正确) A.C2H5OH(l)+3O2(g)==2CO2(g)+3H2O(g);△H=-1367.0 kJ/mol(燃烧热) B.NaOH(aq)+HCl(aq)== NaCl(aq)+H2O(l);△H=+57.3 kJ/mol(中和热) C.S(s)+O2(g)=== SO2(g);△H=-269.8 kJ/mol(反应热) D.2NO2== O2+2NO;△H=+116.2 kJ/mol(反应热) 解析:A项燃烧热要求可燃物的物质的量必须为1mol,得到的氧化物必须是稳定的氧化物,即 H2O的状态必须为液态,因此A选项错误;中和反应是放热反应,△H应小于0,因此B选项错误;热化学反应方程式要注明物质在反应时的状态,因此D选项错误。只有C选项正确。答案:C 【例题2】(09高考)25℃,101 kPa时,强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的中和热为57.3 kJ/mol,辛烷的燃烧热为5518 kJ·mol-1。下列热化学方程式书写正确的是() A.2H+(aq) +SO42-(aq)+Ba2+(aq)+2OH-(aq)=BaSO4(s)+2H2O(1);△H=-57.3 kJ·mol-1 B.KOH(aq)+ H2SO4(aq) =K2SO4(aq)+H2O(l);△H=-57.3 kJ·mol-1 C.C8H18(l)+ O2 (g) =8CO2 (g)+ 9H2O(g);△H=-5518 kJ·mol-1 D.2C8H18(g)+25O2 (g) =16CO2 (g)+18H2O(1);△H=-5518 kJ·mol-1 解析:中和热的标准是生成1 mol H2O(l)时所放出的热量,A项不符合中和热的定义;燃烧热要求必须生成稳定的氧化物,C项中生成物水为气态,应该为液态。D项中辛烷的物质的量不是1 mol,D中△H=-11036 kJ·mol-1才正确。所以ACD错误。答案:B 点拨:燃烧热、中和热概念的理解及热化学方程式的正确书写是解该题的关键。 【例题3】(08年高考)白磷与氧可发生如下反应:P4+ 5O2=== P4O10。已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为:P-P a kJ·mol-1、P-O b kJ·mol-1、P=O c kJ·mol-1、O=O d kJ·mol-1。根据图示的分子结构和有关数据估算该反应的△H,其中正确的是() A.(6a + 5d-4c-12b)kJ·mol-1 B.(4c + 12b-6a-5d)kJ·mol-1 C.(4c + 12b-4a-5d)kJ·mol-1 D.(4a + 5d-4c-12b)kJ·mol-1 解析:由图可以看出1 mol P4中有6 mol P-P键,5 mol O2中有 5 mol O=O键,1 mol P4O10中有4 mol P=O键、12 mol P-O键,所 以△H =(6a + 5d-4c-12b)kJ·mol-1。答案:A 点拨:化学反应的实质就是旧化学键的断裂和新化学键的形成,在断 裂和形成的过程中伴随着能量的吸收和释放。 检测题 1、下列说确的是() A. 在101kPa时,1mol物质完全燃烧时所放出的热量,叫做该物质的燃烧热 B. 酸和碱发生中和反应生成1mol水,这时的反应热叫中和热 C. 燃烧热或中和热是反应热的种类之一 D. 在稀溶液中,1molCH3COOH和1mol NaOH完全中和时放出的热量为57.3kJ 2、已知:2CO(g)+O2(g)=2CO2(g); △H=–566.0kJ/mol.由此判断CO的燃烧热是() A. -283.0kJ/mol B. -566.0kJ/mol C. 283.0kJ D. 566.0kJ 3、已知:①101kPa时,2C(s)+O2(g)=2CO(g)△H=-221kJ/mol ②稀溶液中,H+ (aq)+OH-(aq)=H2O(1) △H=-57.3kJ/mol 下列结论正确的是() A、碳的燃烧热大于110.5 kJ/mol B、①的反应热为-221 kJ/mol C、稀硫酸与稀NaOH溶液反应的中和热为-57.3 kJ/mol D、稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1mol 水,放出57.3kJ 的热量 4、已知,在25℃、101kPa时,1mol C(石墨)完全燃烧生成CO2气体,放热393.5kJ,1mol CO完全燃烧生成CO2气体,放热283.0kJ。下列说确的是( ) A.在25℃、101kPa时,C(石墨)燃烧生成CO气体的热化学方程式是2C(石墨)+O2(g)=2CO(g);△H=-110.5kJ/ mol B.C(石墨)不完全燃烧,生成CO2和CO混合气体时,少放热283.0kJ C.C(石墨)和CO2(g)反应生成CO(g)的反应是吸热反应 D.如果金刚石燃烧生成CO2放出的热量大于石墨,则从石墨转变成金刚石的变化需要吸热 5、(08卷)下列关于热化学反应的描述中正确的是( ) A.HCl和NaOH反映的中和热△H=-57.3kJ/mol,则H2SO4和Ca(OH)2反映的中和热△H=2×(-57.3)kJ/mol B.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应 C.CO(g)的燃烧热是283.0kJ/mol,则2CO2(g)===2CO(g)+O2(g)反应的△H=2×283.0kJ/mol D.1mol甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热 知识要点:反应热是一个矢量,吸热为+号,放热为—号。所以反应热必须带正负号,且只能用△H

沪教版化学-九年级上册-《常见的化学反应-燃烧》同步练习

第一节常见的化学反应-燃烧同步练习 一、选择题 1、加油站必须粘贴的标志是() A、B、C、D、 2、不能用于扑灭石油油井起火的方法是() A、降低石油的着火点 B、使火焰与空气隔绝 C、设法阻止石油喷射 D、降低油井井口的温度 3、使用酒精灯时,不慎将其打翻引起桌面着火,应采取的最简便的措施是() A、马上拨打120 B、用嘴吹灭 C、寻找灭火器把它扑灭 D、用湿抹布盖灭 4、日常生活中有①酒精②味精③液化石油气④食糖⑤汽油⑥火柴。其中属于易 燃易爆物的是() A、①②③ B、④⑤⑥ C、①③⑤⑥ D、②④⑤ 5、下列各组气体混合后点燃,不会发生爆炸的是() A、一氧化碳和空气 B、氢气和氧气 C、天然气和空气 D、氖气和氧气 6、图书档案室或存放精密仪器的工作室失火,应使用的灭火器为( ) A、泡沫灭火器B、干粉灭火器 C、液态二氧化碳灭火器D、水 7、点燃的火柴竖直向上,火柴梗不易继续燃烧,其原因是( ) A、火柴梗着火点高 B、火柴梗接触氧气少 C、火柴梗温度不易达到着火点 D、火柴梗潮湿 8、煤燃烧时会闻到刺激性气味,这是因为煤成分中有下列元素中的() A、碳 B、氢 C、硅 D、硫 二、填空题 1、燃烧是一种、的剧烈的反应。物质燃烧需同时具备三个条件,分别是、、。

2、物质燃烧可以分为和。当氧气时,可燃物发生,放出的热量,(填“多”或“少”)含碳元素的燃烧产物主要是;当氧气时,可燃物发生,放出的热量,(填“多”或“少”)含碳元素的燃烧产物主要是。 3、根据你所掌握的生活经验,了解人们在生活与生产中通常采用的灭火方式,将其填入表格中。 三、简答题 1、对着一支燃着的蜡烛吹气,蜡烛熄灭;而同样对着一支点燃的蚊香吹气,为何就燃烧更旺? 2、1855年,瑞典人设计制造了世界上第一盒安全火柴。现在用的火柴盒外侧一般涂上红磷和玻璃粉,火柴梗的头上由氯酸钾、二氧化锰和三硫化二锑组成的引火药。划火柴时,火柴头蹭一下盒外侧,由于摩擦生热使温度达到红磷的着火点,产生的火星引燃三硫化二锑,三硫化二锑与与空气中氧气反应生成三氧化二锑和二氧化硫,使氯酸钾受热分解放出氧气,同时生成氯化钾,帮助火柴梗燃烧的更旺。根据以上叙述,回答问题。 (1)下列推断中错误的是() A.红磷、氯酸钾、三硫化二锑是可燃物 B.划火柴时的摩擦生热使温度达到三硫化二锑的着火点 C.火柴梗的着火点高于三硫化二锑的着火点 D.三氧化二锑的着火点高于红磷的着火点 (2)试写出火柴、点燃过程中发生的任意3个反应的文字表达式: ①;

高频燃烧法分析试题及答案(简答题)

高频燃烧法分析试题及答案(简答题) 1、写出高频红外碳硫分析仪的基本工作原理? 答:基本工作原理:基于高频感应原理和助溶剂,保证充足的氧气供应,将样品进行充分的燃烧,结果将样品中含有的碳元素和硫元素转换成CO2和SO2,然后再借助CO2和SO2吸收特定波长的红外光能量的原理,将CO2和SO2的含量浓度信号转换成电压信号,最后借助于软件分析对得到的电压信号进行分析,得到CO2和SO2的含量,从而对得到碳元素和硫元素的含量。 2、红外吸收光谱的产生需要满足哪些条件? 答:需要满足两个条件:一是辐射应具有刚好能满足物质跃迁时所需的能量;二是辐射与物质之间有偶合作用。 3、在分子的红外光谱实验中,并非每一种振动都能产生一种红外吸收带,常常是实际吸收带比预期的要少得多,为什么? 答:某些振动方式不产生偶极矩的变化,是非红外活性;由于分子的对称性,某些振动方式是简并的;某些振动频率十分接近,不能被仪器分辨;某些振动吸收能量太小,信号很弱,不能被仪器检出。 4、是否所有的的分子振动都会产生红外吸收光谱,为什么? 答:并不是所有的分子振动都会产生红外吸收光谱,因为只有发生偶极矩变化的振动才能引起可观测的红外吸收谱带,即发生红外活性的振动的分子才会产生红外吸收光谱。 5、红外光谱法相对于紫外、可见吸收光谱有什么优点? 答:紫外、可见吸收光谱常用于研究不饱和有机物,特别具有共轭体系的有机化合物,而红外光谱法主要研究在振动中伴随有偶极矩变化的化合物;通常红外光谱可以用来鉴定未知物的结构组成或确定其化学基团,可分析气体、固体、液体样品,具有分析速度快,用量少,不破坏样品的特点。 6、影响基团频率位移的因素有哪些? 答:外部因素:试样状态、测定条件的不同及溶剂的极性等。内部因素:①电效应:包括诱导效应、共轭效应和偶极场效应;②氢键;③振动的偶合;④费米共振;⑤立体障碍;⑥环的张力。 7、红外光谱定性分析的依据是什么? 答:红外光谱定性分析大致可分为官能团定性和结构分析两个方面,官能团定性是根据化合物的红外光谱的特征基团频率来检定物质含有哪些基团,从而确定有关化合物的类别。结构分析则需要由化合物的红外光谱并结合其他实验资料来推断。 8、红外光谱法对试样有哪些要求? 答:试样应该是单一组分的纯物质,纯度应大于98%或商业规格才便于与纯物质的标准光谱对照;试样中不含有游离水;试样的浓度和测试厚度应选择适当,以使光谱图的大多数吸收峰的透射比处于10%~80%范围内。 9、使用高频碳硫分析仪的注意点有哪些? 答:使用前要预热1.5~2h,使仪器达到稳定的工作电流电压,检查氧气气压是否满足要求;在正式分析样品前,要先分析机构样品使仪器的各个条件稳定后在分析样品;坩埚的预处理需要控制温度的高低和处理时间的长短;对测含低含量

中和热与燃烧热知识点和习题附答案

第2讲中和热与燃烧热 基本知识 要点一:燃烧热、中和热及其异同 特别提醒: 1.燃烧热指的是1 mol可燃物燃烧生成稳定的化合物 时所放出的热量,注意:稳定的化合物,如H2→H2O(l) 而不是H2O(g)、C→CO2(g)而不是CO 、S→SO2(g) 而不是SO3。 2.中和热是指酸、碱的稀溶液发生中和反应生成1 mol 水所放出的热量。注意:弱酸、弱碱电离出H+、OH- 需要吸收热量,故所测定中和热的数值偏小;浓硫酸与 碱测定中和热时,因浓硫酸释稀要放热,故测定的中和 热的数值偏大。 3.因燃烧热、中和热是确定的放热反应,具有明确的 含义,故在表述时不用带负号,如CH4的燃烧热为 890KJ/mol。 4.注意表示燃烧热的热化学方程式和燃烧的热化学方 程式;表示中和热的热化学方程式和表示中和反应的热 化学方程式的不同。燃烧热以可燃物1mol为标准,且 燃烧生成稳定的化合物;中和热以生成1mol水为标准。 要点二:能源 关于能源问题,应了解下面的几个问题: (1)能源的分类:常规能源(可再生能源,如水等,非再 生能源,如煤、石油、天然气等);新能源(可再生能源, 如太阳能、风能、生物能;非再生能源,如核聚变燃料) (2)能源的开发;①太阳能:每年辐射到地球表面的能量 为5×1019kJ,相当于目前全世界能量消耗的1.3万倍。 ②生物能:将生物转化为可燃性的液态或气态化合物, 再利用燃烧放热。③风能:利用风力进行发电、提水、 扬帆助航等技术,风能是一种可再生的干净能源。④地 球能、海洋能。 习题一:中和热实验 1、50mL0.5 mol·L-1的盐酸与50mL0.55 mol·L-1的 NaOH溶液在下图所示的装置中进行中和热的测定。请 回答下列问题 (1)从实验装置上看,图中尚缺少的一种玻璃用品是 _________;由图可知该装置有不妥之处,应如何改正? _______________________________ (2)烧杯间填满碎塑料泡沫的作用是______________ ________________________________________。 (3)大烧杯上如不盖泡沫塑料板,则求得的中和热数值 _________(填“偏大”、“偏小'、“无影响”) (4)实验中改用60mL 0.50mol·L-1的盐酸与50mL 0.55mol·L-1的NaOH溶液进行反应,与上述实验相比, 所放出的热量______(填“相等”或“不相等”),理由是 ___________;所求中和热的数值会___________(填“相 等”或“不相等”),理由是______________。 (5)用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述 实验,测得中和热的数值会_______(填“偏大、“偏小”、 “无影响”)。 2、某实验小组用0.50mol/LNaOH溶液和0.50mol/L硫 酸溶液测定中和热.测定中和热的实验装置如图1所示. (1)写出稀硫酸和稀氢氧化钠溶液反应表示中和热的热 化学方程式(中和热数值为57.3kJ/mol): __________________________________________. (2)取50mLNaOH溶液和30mL硫酸溶液进行实验,数 据如下表所示: ①请填写下表中的空白: 温度起始温度t1/℃终止温 度 t1/℃ 温度差 (t2-t1)t1/ ℃ 实验 次数 H2SO4NaOH 平均值 1 26. 2 26.0 26.1 30.1 ______ 2 27.0 27.4 27.2 33.3 3 25.9 25.9 25.9 29.8 4 26.4 26.2 26.3 30.4 ②近似认为0.50mol/LNaOH溶液和0.50mol/L硫酸溶液 的密度都是1g/cm3,中和后生成溶液的比热容 c=4.18J/(g?℃).则生成1molH2O的 △H=______kJ/mol(取小数点后一位). ③上述实验结果的数值与57.3kJ/mol有偏差,产生偏差 的原因可能是______(填字母). ①室温低于10℃时进行实验,②在量取NaOH溶液的 体积时仰视读数,③分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸 的小烧杯中,④实验时用环形铜丝搅拌棒代替环形玻璃 搅拌棒. (3)将V1mL 0.4mol/LH2SO4溶液和V2mL未知浓度的 第1页

预混燃烧

一、预混燃烧的基本介绍 1.贫燃预混燃烧的介绍 贫燃预混燃烧是在保证燃料充分燃烧的情况下,增大空气的供给量,从而降低燃烧 室的温度,满足较低的污染物排放标准(可以做到低NOx的排放)。但是与常规的扩散燃烧技术相比,贫燃预混燃烧是在偏离正常化学当量比下进行的,这就会产生燃烧的不稳定性(主要包括回火以及振荡燃烧),严重阻碍了贫燃预混燃烧技术的发展。 维持贫燃预混燃烧室内的正常燃烧,其关键就在于避免火焰的吹熄与振荡燃烧。 火焰吹熄现象是因为燃烧室内当量比被控制在接近贫燃熄火极限,以便尽量降低火焰温度以及的排放,而在这种燃烧状况下,火焰传播速度很低,在相对高速的火焰流场中,会导致火焰的熄灭现象,这种现象发生的时间很短,被称为静态不稳定。 因此要避免火焰吹熄,维持预混火焰的稳定燃烧,关键就在于保持火焰燃烧速度与流场速度的平衡,可从以下两种方法着手:①提高燃烧速度;②降低燃气供给速度。提高燃烧速度可使用端流产生器提高火焰瑞流强度,而降低燃气平均速度可以通过减少燃气供给做到,但是燃机的总效率也会下降,通常采用在燃烧室内安装钝体稳焰器或在燃烧室避免加工凹槽形成局部低速区域,使火焰燃烧速率与流场速率均衡,以便维持火焰的燃烧。另外除上述方法外,旋流因为其特殊的流动特性,也常用于稳定湍流火焰。 预混燃烧的不稳定受燃料种类、进气温度、燃料一空气过量空气系数、燃烧室几何参数、燃烧室温度以及压力等众多参数的影响。 按压力振荡频率可将燃烧不稳定分为:低频振荡、中频振荡、高频振荡。按照压力振荡涉及的燃烧系统部件可以将其定义为三类:燃烧系统不稳定、燃烧室腔体不稳定以及固有燃烧不稳定。根据燃烧系统内不同扰动间的相互关系,可将燃烧不稳定分为受迫燃烧不稳 定和自激燃烧不稳定,也可称为受迫振荡和自激振荡。 二、国内外研究现状及进展 Lieuwen等人对预混燃烧室内的燃烧不稳定性进行了理论和实验研宄,将预混燃烧室分为进口区域、燃烧区域以及燃烧产物区域三个部分,用“完全撞拌反应器”模型(WSR)对当量比波动引起燃烧热释放波动的机理进行了描述和分析。 Hirsch等人对旋流预混燃烧进行了研究并建立了火焰模型,流场模型结果如图1所示,将涡方程加入到火焰模型中,提出了一种新的预混旋流火焰的火焰传递函数描述方法,可以描述不同类型旋流燃烧室传热规律,并解释了热释放脉动与速度脉动间的关系。 Russ等人对预混旋流燃烧的火焰模型进行了研究,分析了燃气温度、燃气混合当量比波动以及燃烧室压力脉动等因素与燃烧热释放脉动之间的关系,提出了稳定燃烧的范围。Cohen和Anderson以贫燃预混燃烧室为对象进行了实验研究。研究发现:预混气体当量比

常见的化学反应燃烧教学设计

《常见的化学反应——燃烧》教学设计 教材分析: 本节课是沪教版九年级化学上册第四章第一节《常见的化学反应——灭火》。 本课题主要内容有:燃烧的条件、充分燃烧与不充分燃烧,灭火的原理和方法以及易燃物和易爆物的安全知识简介。本节课共需两课时,本设计为第一课时,主要探究燃烧的条件和灭火原理。 学情分析: 学生学习本课之前根据生活经验对燃烧的现象有一定的了解,也已经有了一定的化学素养,对实验探究有较浓厚的兴趣,所以本课的重点——燃烧的条件和灭火的原理,可以让学生通过实验探究、分析总结得出,让学生在兴趣的引导下,主动学习,培养实验探究能力。教学设计思路: 学生对自然及日常生活中的燃烧现象比较熟悉,在前面的化学学习中也已经了解了部分物质的燃烧情况,对燃烧的条件已有一定的感性认识。学生对灭火的方法也有一定的生活经验。本节可以通过创设问题情景→学生从生产生活实际发现和提出问题→老师引导学生设计解决问题的方案→学生亲自实施探究方案→总结归纳形成结论的方法来组织教学。在教师的引导启发下充分发挥学生的自主性,使学生在实验中发展学习的兴趣,体现科学探究的过程。教学目标:1、知识与技能:使学生认识燃烧的条件,知道灭火的简单原理和方法,知道遭遇火灾时如何自救,增强消防安全意识。 2、过程与方法:通过对燃烧条件、灭火原理的探究活动,进一步使学生认识和体 验科学探究的过程,初步学会用探究的方法学习化学。 3、情感态度价值观:(1)能科学地认识研究燃烧、灭火对人类社会发展所起的重 要作用。 (2)通过探究活动,使学生初步形成富于思考,勇于探索、团结合作的科学精神。教学重点:1、燃烧的条件。2、灭火的原理和方法。 教学难点:1、燃烧条件与灭火原理的实际应用。2、探索方案的设计与实施。 教学方法:实验探索、交流讨论。 仪器药品:演示实验:烧杯、铜片、药匙、镊子、试管(集满氧气用橡皮塞塞好)白磷、红磷、开水 (每种各一)分组实验:酒精灯、火柴、棉花球、蜡烛、小木条、小煤块、棉布手帕、2.5:1的酒精溶液、水、烧杯、坩埚钳、稀盐酸、大理石、玻璃片、胶头滴 管(每种各1×28组)。

第四章第四节燃烧热中和热教

第四章第四节 燃烧热和中和热教案 一、教学目的 1.使学生理解燃烧热并掌握有关燃烧热的计算。 2.使学生理解中和热。 3.常识性介绍使用化石燃料的利弊及新能源的开发,培养学生综合分析问题的 能力,使学生具有经济效益的观念。 二、教学重难点 1、燃烧热和中和热的概念,有关燃烧热计算。 2、燃烧热和中和热的热化学反应式中化学计量数可能为分数的情况,有关煤 作燃料利弊问题的讨论。 三、课时安排:2课时。 第一课时燃烧热 第二课时中和热 四、教学方法:启发、讨论、归纳法。 五、教学过程: 第一课时 [引言]复习热化学方程式的意义;书写热化学方程式的注意事项,引入新课。[板书]一、燃烧热 1.定义:在101kPa时,1mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放 出的热量,叫做该物质的燃烧热。 [学生讨论、归纳概念要点] (1)在101kPa时,生成稳定的氧化物。如C完全燃烧应生成C02(g)而生成CO(g)属于不完全燃烧。又如H2燃烧生成液态H20,而不是气 态水蒸气。 (2)燃烧热通常是由实验测得的。 (3)可燃物以1mol作为标准进行测量。 (4)计算燃烧热时,热化学方程式常以分数表示。

例:H2(g)+O2(g)=H20(1); =-285.8kJ/mol [板书]2.研究物质燃烧热的意义。 了解化学反应完成时产生热量的多少,以便更好地控制反应条件,充分利用能源。 [板书]3.有关燃烧热的计算 [投影]例1 10g硫磺在O2中完全燃烧生成气态S02,放出的热量能使500gH20温度由18℃升至62.4℃,则硫磺的燃烧热为_____,热化学方程式为 ___________________________________ _ [分析讨论]

人教版高中化学第三册(必修+选修)燃烧热和中和热教案

燃烧热和中和热 学习目标 1.了解燃烧热、中和热的概念; 2.掌握利用燃烧热计算物质在燃烧过程中所放出的热量。掌握利用中和热进行有关计算的方法。 3.了解键能与反应热的一般关系。能分析使用化石类燃料的利弊及新能源的开发等简单的问题。 学习过程 一、自学探究 1.复习:什么叫燃烧?燃烧过程是吸热反应还是放热反应? 2.在时,物质燃烧生成的氧化物所的热量,叫做该物质的燃烧热。 3.听老师讲解并记录,利用燃烧热进行计算时应注意什么以及燃烧热数据的意义。4.讨论:课本【例题1】和【例题2】,归纳出有关解题步骤或公式。还有其它方法吗?请再举例(如课本习题)说明。 二、总结与评价 【总结】 1.在101kPa时,1mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物所放出的热量,叫做该物质的燃烧热。 2.计算物质在燃烧过程中所放出的热量可用公式:即 放出热量=物质的量×燃烧热 或把燃烧热作为一项,列比例式进行计算。 【评价】 1.一定质量的无水乙醇完全燃烧时放出的热量为Q,它所生成的CO2用过量饱和石灰水完全吸收,可得100gCaCO3沉淀,则完全燃烧1mol无水乙醇时放出的热量是( )。 A.0.5Q B. Q C. 2Q D .5Q 2.假定液化气只由C3H8和C4H10组成,且假定每完全燃烧lg C3H8或C4H10生成CO2和H2O(g)时均能放出热量50.00kJ。写出它们燃烧的热化学方程式。 【参考答案】 1.C. 2.C3H8(g)+5O2(g)→3CO2(g)+4H2O(g);△H =-2200kJ C4H10(g)+13/2 O2(g)→4CO2(g)+5H2O(g);△H =-2900kJ 四、自学探究 1.中和反应的实质是什么?中和反应过程是吸热反应还是放热反应? 2.根据中和反应的实质,利用中和热数据有什么意义?

反应热、中和热、燃烧热总结与归纳

反应热、中和热、燃烧热 知识点归纳与总结 一、根据已知条件书写热化学反应方程式 1.0.5 mol CH4完全燃烧生成CO2和H2O(l)时,放出445 kJ的热量。写出热化学方程式。 2. 25℃ 1.01×105Pa下,1g 硫粉在氧气中充分燃烧放出9.36kJ热量,写出硫燃烧热的热化学方程式 3.已知在1×105Pa,298K条件下,2mol氢气燃烧生成水蒸气放出484kJ热量,热化学方程式为 4. 101kPa时1molC完全燃烧放出393.5 kJ的热量的热化学方程式 5. 含1 mol Ba(OH)2的稀溶液与足量稀盐酸反应,放出热量114.6 kJ。则表示酸碱中和热的热化学方程式为________________ 二、判断热化学反应方程式书写正误 1.已知在1×105 Pa、298 K条件下,2 mol氢气燃烧生成水蒸气放出484 kJ热量,下列热化学方程式正确的是() A.H2O(g)===H2(g)+1/2O2(g)ΔH=+242 kJ·mol-1 B.2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)ΔH=-484 kJ·mol-1 C.H2(g)+1/2O2(g)===H2O(g)ΔH=+242 kJ·mol-1 D.2H2(g)+O2(g)===2H2O(g)ΔH=+484 kJ·mol-1 2.下列热化学方程式书写正确的是() A.2SO2+O2====2SO3ΔH=-196.6 kJ/mol B.H2(g)+1/2O2(g)===H2O(l)ΔH=-285.8 kJ/mol C.2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)ΔH=-571.6 kJ D.C(s)+O2(g)===CO2(g)ΔH=+393.5 kJ/mol 3.丙烷是液化石油气的主要成分,其燃烧热为-2217.8 kJ/mol,则下列表示燃烧热的热化学方程式中,正确的是() A.C3H8(g)+5O2(g)===3CO2(g)+4H2O(g) ΔH=+2217.8 kJ/mol B.C3H8(g)+5O2(g)===3CO2(g)+4H2O(g) ΔH=-2217.8 kJ/mol C.C3H8(g)+5O2(g)===3CO2(g)+4H2O(l) ΔH=-2217.8 kJ/mol D.1/5 C3H8(g)+O2(g)===3/5CO2(g)+4/5H2O(l) ΔH=-443.6 kJ/mol

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