燃燒學(xué)習(xí)題答案

1、1.解釋下列基本概念： 燃燒：燃燒是指可燃物與氧化劑作用發(fā)生的放熱反應(yīng)，通常伴有火焰、發(fā)光或發(fā)煙的現(xiàn) 象。(2)火 災(zāi)：在時(shí)間和空間上失去控制的燃燒稱為火災(zāi)。(3)煙：由于燃燒不完全等原因會(huì)使得產(chǎn)物中混有一些微小的顆粒，這時(shí)即形成“煙”o(4)熱容：在沒(méi)有相變化和化學(xué)變化的條件下，一定量的物質(zhì)溫度每升高一度所需要的熱量。(5)生成熱：化學(xué)反應(yīng)中由穩(wěn)定單質(zhì)反應(yīng)生成某化合物時(shí)的反應(yīng)熱。(6)標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱：在和指定溫度下，1mol某物質(zhì)完全燃燒時(shí)的恒壓反應(yīng)熱。(7)熱值：?jiǎn)挝毁|(zhì)量或單位體積的可燃物完全燃燒所放出的熱量。(8)低熱值：可燃物中的水和氫燃燒生成的水以氣態(tài)存在時(shí)的熱值。2 .燃燒的本質(zhì)是什么

2、它有哪些特征舉例說(shuō)明這些特征燃燒的本質(zhì)是一種氧化還原反應(yīng)。特征是：放熱、發(fā)光、發(fā)煙、伴有火焰。3 .如何正確理解燃燒的條件根據(jù)燃燒條件，可以提出哪些防火和滅火方法可燃物、助燃物和點(diǎn)火源是燃燒的三要素，要發(fā)生燃燒燃燒，可燃物和助燃物要有一定的數(shù)量和濃度，點(diǎn)火源要有一定的溫度和足夠的熱量。根據(jù)燃燒條件，可以提出以下防火和滅火的方法：防火方法：1.控制可燃物；2.隔絕空氣；3.消除點(diǎn)火源滅火方法：1.隔離法2.窒息法3.冷卻法4.抑制法8 .舉例說(shuō)明燃燒產(chǎn)物(包括煙)有哪些毒害作用其危害性主要體現(xiàn)在哪幾個(gè)方面除了 CO2和H2O外，煙氣中的其他成分都有一定的毒性、刺激性或腐蝕性。其危害性體現(xiàn)在以下三

3、個(gè)方面：1)毒害性；2)減光性3)爆炸性9.試求出在p=1atm、T=273K下，1公斤苯(C6H6)完全燃燒所需要的理論空氣量，V0,O20.21C H 4.76 (12 4S O2 )22.4 1032 324.76921282322.4 10 2 10.30m3410.已知木材的組成為 多少:C-46%、% % % % 問(wèn)在p=1atm、T=273K下木材完全燃燒產(chǎn)物體積是V0,O20.214.76 (C12S32)22.4 10 324.7646126 374 3222.410 2 4.45m3V0,yqVCO2VSO2V0,N2V0,H2O0.79V0,air22.4 W 22.4

4、4 C1210022.4 461210022.4 S 32 10022.4228 10022.4 N28 1000.79 4.4522.4918 10022.46一 3 一5.18m /kg11.木材的組成為 C-48%、H-5% O-40% N-2% W-5%.試求在、30 c的條件下燃燒 5kg這種木材的實(shí)際需要空氣體積、實(shí)際產(chǎn)物體積和產(chǎn)物密度。(空氣消耗系數(shù)數(shù)取V0,airV0,O20.21476 (C2S32)22.4 10 324.7648125 404 3222.410 2 4.26m3Vo,yq VcO2 VsO2 Vq,N2 V0,H2O22.4 C1

5、210022.4 487F 10022.4 S32 10022.42-28 10022.4 N28 1000.79 4.260.79V0,air22.4 W 22.4 H181002100經(jīng)總經(jīng)亙4.90m3181002100標(biāo)準(zhǔn)狀況下VyqV0,yq(1)V0,air4.90 (1.5 1) 4.26 7.03m3所以 V'yqT-?-P0-Vyq 303? 7.03 5.20m22.4 100T0P' yq 273 1.5'燃燒5kg這種木材產(chǎn)生的煙氣體積為5 X =26m3V 0,airTPo/303 ?273 1.5'4.263.15m3燃燒5kg這種木

6、材需要的空氣體積為5 X =燃燒中產(chǎn)生的 CO2 H2O N2和O2體積分別為:VCO2Vh 2O22.4 481210022.45( 181004.4822.425100)3.1122.42_Vn25 1.5 0.79 5 4.26 25.3228100VO2(1.5 1) 0.21 5 4.26 2.24因此燃燒產(chǎn)物的百分組成分別為：4.48YCO2-100 12.755 7.033.11YH2O-100 8.8435.1525.32YN2 100 71.335.152.24YO2 100 6.3735.15燃燒產(chǎn)物的密度為：22.4 10044YCO2 18YH2O 28YN2 32YO

7、2 44 12.75 18 8.84 28 71.3 32 6.3712.已知煤氣成分為：C2H4-48%、% % % % % % % 假定P=1atm、T=273K、空氣處于干燥狀態(tài)，問(wèn)燃燒1m3煤氣(1)理論空氣量是多少 m3(2)各種燃燒產(chǎn)物是多少m3(3)總?cè)紵a(chǎn)物是多少 m3解：4.76粉4762CO2H2 aH2s2(n XL 510 2114464.6 37.2 (2 -) 48 (1 ) 26.7 (3) 1.3 2 102244410.94m3各種燃燒產(chǎn)物分別為:V0 COCO CO20 ,CO22nCnHm 10 2 (4.6 10.7 2 48 26.7 3 1.3) 1

8、02 1.42m3八八 m-2446V0H2OH2 H2O H2sCnHm1037.2 - 48 - 26.7 1.3 1022221.91m32_2V0,n2N2 100.79V0,air 12.7 100.79 10.94 8.77m3總?cè)紵a(chǎn)物是1.42 1.91 8.77 12.1m313.焦?fàn)t煤氣的組成為：、H2-57%、 CO- % % % % (體積百分?jǐn)?shù).在、25 c的條件下燃燒3m3的這種煤氣，實(shí)際需要空氣體積、實(shí)際產(chǎn)物體積和產(chǎn)物密度分別是多少(空氣消耗系數(shù)取解：標(biāo)準(zhǔn)狀況下燃燒 1m3焦?fàn)t煤氣需要的理論空氣體積為：1 13一V0air4.76 CO H2 H2s222m _2

9、(n 尸Hm O21011424.766.857 (1) 22.5 (2 -) 3.71022444.1m3標(biāo)準(zhǔn)狀況下燃燒3m3焦?fàn)t煤氣實(shí)際需要的空氣體積為: ,25 °C下燃燒3m3該焦?fàn)t煤氣需要的空氣體積為：3 1.2 4.1 14.76m3/'T'V airT029813air ?14.76 13.42m273 1.2標(biāo)準(zhǔn)狀況下燃燒1m3焦?fàn)t煤氣的產(chǎn)物體積為:1023.7) 10 2V airToP'298? 1 273-1216.74315.23mVyqCO CO2nCnHm 10 22.4 10022.4 100 H2 H2O H2s2_N2 100

10、.79V0,air (1)V0,air242(6.8 2.3 22.5 2 3.7) 10 2(57 3 1.22kg/m14.試求久然燒lkg甲醇、乙醇和丙醇的混合物（混合質(zhì)量比為50:30:20）的理論需要空氣體積. 解：1 kg混合質(zhì)量比為56:30:20的甲醇、乙醇和丙醇的混合物中甲醇、乙醇、丙醇的質(zhì)量分別為、一、 12甲醇（CH30H井G H、O的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)分別為 C :- 37.5%12 4 16 22.5 22224.7 10 2 0.79 4.1 (1.2 1) 4.15.58m標(biāo)準(zhǔn)狀況下燃燒3m3該焦?fàn)t煤氣的產(chǎn)物體積為：3 5.58 16.74m3,25oC下燃燒3m3該焦?fàn)t

11、煤氣的產(chǎn)物體積為:燃燒中產(chǎn)生的 CO2 H2O N2和O2體積分別為： _ _2VCO2 3 (6.8 2.3 22.5 2 3.7) 101.17422VH2O 3 (57 3 - 22.5 3.7) 103.2622Vn23 (4.7 1021.20.794.1)11.8VO2 （1.2 1） 0.21 3 4.1 0.52因此燃燒產(chǎn)物的百分組成分別為：1.17Yco2100 6.9916.743.26Yh2o 100 19.4716.7411.8YN2一 100 70.4916.740 52YO2 100 3.1116.74燃燒產(chǎn)物的密度為：44YcO2 18YH2O 28YN2 32Y

12、O244 6.99 18 19.47 28 70.49 32 3.1112.5%12 4 16乙醇(CH3CH20H脂 C、O: 50%12 4 1624H O的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)分別為 C :24 52.2%24 6 166丙醇(CH3CH2CH2OH)該混合物中的碳含量為H :24 6 16c 16O :24 6 16G H、O的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)分別為 C:3636 8H:836 8 16c 16O :36 8 160.5 0.375 0.3 0.522 0.2 0.613%34.8%60%1613.3%26.7%46.4%氫含量為1 1000.5 0.125 0.3 0.13 0.2 0.13312.

13、8%氧含量為1 1000.5 0.5 0.3 0.348 0.2 0.26740.8%1 100燃燒1kg該混合物需要的理論空氣體積為：V0-VS"I6 得S O2 )22.4 10 2 32 324.76H小期1243222.4 10 2 6.18m3在恒壓條件下,在恒容條件下,在恒壓條件下,15 .什么叫做恒壓熱容、恒容熱容什么叫做平均熱容定量的物質(zhì)溫度升高一度所需的熱量稱為恒壓熱容。定量的物質(zhì)溫度升高一度所需的熱量為恒容熱容。一定量的物質(zhì)從溫度 T1升高到T2時(shí)平均每升高一度溫度所需的熱量稱為恒 壓平均熱容；在恒容條件下，一定量的物質(zhì)從 T1升高到T2平均每升高一度溫度所需要的

14、熱 量，為恒容平均熱容。16 .在常壓下1000Kg甲烷由260c開(kāi)溫至538c所需的熱量QP是多少解：Qp 日(12 T1)曾以538 26。)18 .試求甲醇在25c條件下的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱.解：甲醇燃燒反應(yīng)式為：2CH30H (l) 302(g)2CO2(g) 4H2。(1)查表得：H f ,298,CO2(g)393.51kJ/molH f ,298,H 2O(l)285.83kJ/molH 0,298,CH30H(l)238.7kJ/molH f,298,O2(g)0Qp H0ViH f . m.i 產(chǎn)物0V j H f .m.i 反應(yīng)物2 ( 393.51) 4 ( 285.83) 2

15、( 238.7) 01452.94kJ/mol19 .試用氣相苯乙烯(C6H5c2H3)的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱求它的標(biāo)準(zhǔn)生成熱 解：氣相苯乙烯燃燒反應(yīng)式為：C8H8(g) 10O2(g)8CO2(g) 4H2O(l)查表得：H f ,298,CO 2 ( g)393.51kJ / molH f ,298,H 2O(l)285.83kJ / molH f,298,C6H 5C2H 3(g)147.46kJ /molH f,298,O2(g)0Qp HVi H0f.m.i 產(chǎn)物Vj H0f.m.i 反應(yīng)物8 ( 393.51) 4 ( 285.83) ( 147.46) 04143.94kJ/mol20 .已知木材的組成為：C-43%、H-7% 0-41% N-2% W-7%.求5公斤木材在 25c下燃燒的發(fā)熱量。QH 4.18 81C 300H 26(0 S)解： 4.18 81 43 300 7 26 4318664kJ / kgQL QH 6 (9H W) 4.1818664 6 (9 7 7) 4.18 16908kJ /kg5kg 木材燃燒的高熱值為18664 5 93320kJ ；低熱值為16908 5 84540kJ21 .已知煤氣的成份(見(jiàn)計(jì)算題12所列)，試求4m3的該種煤氣在25c下燃燒的發(fā)熱量。解：查