燃烧理论基础课件.ppt

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1、第四章第四章 燃烧理论基础燃烧理论基础第一节第一节 燃烧反应的热力学基础燃烧反应的热力学基础一、热力学简单回顾一、热力学简单回顾热力学三定律：热力学三定律：热力学第零定律：热平衡系统具有一个数值上相等热力学第零定律：热平衡系统具有一个数值上相等 的共同的宏观性质的共同的宏观性质温度温度热力学第一定律：能量守恒定律热力学第一定律：能量守恒定律热量、功、内能热量、功、内能热力学第二定律：自发过程的方向性热力学第二定律：自发过程的方向性熵增加熵增加（1 1）热传导现象）热传导现象）热传导现象）热传导现象 热量自动地从低温物体传递给高温物体的过程是不可能发生的。低温物体低温物体高温物体高温物体热量热量

2、（2 2）功变热）功变热）功变热）功变热 例：飞轮例：飞轮例：飞轮例：飞轮 功功热热功功热热 静止的飞轮由于轴承变冷而使飞轮重新转动起来的现象是不可能发生的。1、热力学第二定律的现象、热力学第二定律的现象（3 3）自由膨胀）自由膨胀）自由膨胀）自由膨胀 气体决不会自动收缩回容器的左边，而另气体决不会自动收缩回容器的左边，而另一边变为真空一边变为真空（4）扩散）扩散）扩散）扩散 均匀混合的两种气体又自动分离的过程是绝对不会发生的均匀混合的两种气体又自动分离的过程是绝对不会发生的（5）结论）结论）结论）结论 自然界实际上自发发生的过程（自然过程）都具具有有方方向向性性。热力学第二定律热力学第二定律

3、判断过程进行的方向（哪些能自发进行，哪些不能）（1）克劳修斯的定义：）克劳修斯的定义：绝热可逆过程，上式取等号。绝热可逆过程，上式取等号。2、熵的定义、熵的定义a.a.统计意义统计意义N 粒子系统粒子系统微观态微观态宏观态宏观态一个宏观态包含许许多多微观态，假设所有一个宏观态包含许许多多微观态，假设所有的微观态其出现的可能性是相同的。的微观态其出现的可能性是相同的。则包含微观态数目多的宏观态出现几率大。则包含微观态数目多的宏观态出现几率大。（2）熵的统计表述）熵的统计表述有序和无序有序和无序平衡态所包含的微观态数目最大！平衡态所包含的微观态数目最大！宏观态宏观态微观态数目微观态数目左左4，右，

4、右01左左3，右，右14 左左2，右，右26左左1，右，右31左左0，右，右44 宏观态出现的几率宏观态出现的几率1/164/16 6/164/161/16气体自由膨胀，膨胀后气体分子在左右两边可能的分布（四个分子为例）气体自由膨胀，膨胀后气体分子在左右两边可能的分布（四个分子为例）在孤立系统中发生的自发过程总是从包含微观态在孤立系统中发生的自发过程总是从包含微观态数目少数目少的宏观态向含微观态的宏观态向含微观态数目多数目多的宏观态转变，的宏观态转变，或者说，从热力学或者说，从热力学几率小几率小的宏观态向热力学的宏观态向热力学几率几率大大的宏观态过渡。的宏观态过渡。热力学第二定律的统计意义热力

5、学第二定律的统计意义b.熵的统计表述熵的统计表述孤立系统总是从热力学几率小的宏观态向热力学孤立系统总是从热力学几率小的宏观态向热力学几率大的宏观态过渡。几率大的宏观态过渡。孤立系统总是从非平衡态向平衡态过渡。孤立系统总是从非平衡态向平衡态过渡。孤立系统总是沿着熵增加的方向进行！孤立系统总是沿着熵增加的方向进行！玻耳兹曼引入了玻耳兹曼引入了熵的统计表述熵的统计表述：微观态数目微观态数目它揭示了熵这个宏观物理量的微观本质它揭示了熵这个宏观物理量的微观本质二、燃烧过程能量转换的数量关系二、燃烧过程能量转换的数量关系 所有的化学反应都伴随着能量的吸收或释放。而能量通所有的化学反应都伴随着能量的吸收或释

6、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，称为该反应的或释放的热量，称为该反应的热效应（热焓）热效应（热焓）。标准热效应（热焓）标准热效应（热焓）标准热效应（热焓）标准热效应（热焓）：反应在反应在latm、298K下下进行进行表示为表示为 ，上标上标0代表代表1atm1atm标准压力，标准压力，下标下标298”代表标准温度代表标准温度298K 吸热为正值，放热为负值吸热为正值，放热为负值 1、生成热（焓）、反

7、应热（焓）、燃烧热（焓）、生成热（焓）、反应热（焓）、燃烧热（焓）燃烧焓：燃烧焓：燃烧焓：燃烧焓：一摩尔的燃料一摩尔的燃料一摩尔的燃料一摩尔的燃料和氧化剂在等温等压条件下和氧化剂在等温等压条件下 完全燃烧释放的热量。标准状态时的燃烧完全燃烧释放的热量。标准状态时的燃烧 焓称为标准燃烧焓。焓称为标准燃烧焓。生成焓生成焓生成焓生成焓：由最稳定的由最稳定的单质单质单质单质化合成标准状态下化合成标准状态下一摩尔一摩尔一摩尔一摩尔 物质的反应焓。物质的反应焓。反应焓：反应焓：反应焓：反应焓：等温等压条件下反应物形成生成物时吸收等温等压条件下反应物形成生成物时吸收 或释放的热量。或释放的热量。反应焓生成物

8、焓的总和反应焓生成物焓的总和反应焓生成物焓的总和反应焓生成物焓的总和 反应物焓的总和反应物焓的总和反应物焓的总和反应物焓的总和生成焓和燃烧焓均是反应焓的特殊情况；生成焓和燃烧焓均是反应焓的特殊情况；当反应物是稳定单质，生成物是一摩尔的当反应物是稳定单质，生成物是一摩尔的化合物时的反应焓就等于其生成焓；化合物时的反应焓就等于其生成焓；当反应物中的燃料为一摩尔时，其参加反当反应物中的燃料为一摩尔时，其参加反应生成的反应焓就为燃烧焓。应生成的反应焓就为燃烧焓。燃烧焓和生成焓的最大区别则在于：燃烧焓和生成焓的最大区别则在于：燃烧焓和生成焓的最大区别则在于：燃烧焓和生成焓的最大区别则在于：燃烧焓是针燃烧

9、焓是针燃烧焓是针燃烧焓是针对反应物而言，生成焓是针对生成物而言的。对反应物而言，生成焓是针对生成物而言的。对反应物而言，生成焓是针对生成物而言的。对反应物而言，生成焓是针对生成物而言的。生成焓、反应焓、燃烧焓三者的区别生成焓、反应焓、燃烧焓三者的区别生成焓、反应焓、燃烧焓三者的区别生成焓、反应焓、燃烧焓三者的区别定义要点：定义要点：生成焓为稳定单质反应生成生成焓为稳定单质反应生成1mol化合物的焓的增量；化合物的焓的增量；规规定定在在101kPa压压强强，测测出出反反应应所所放放出出的的热热量量，因因为为压压强不定，反应焓数值不同；强不定，反应焓数值不同；计计算算燃燃烧烧焓焓书书写写燃燃烧烧反

10、反应应的的热热化化学学方方程程式式时时可可燃燃物物一一定定是是1mol，即即可可燃燃物物的的计计量量系系数数一一定定是是1，其其他他物物质质的的计计量系数可以用分数或小数表示量系数可以用分数或小数表示(建议用分数建议用分数)；规规定定可可燃燃物物完完全全燃燃烧烧生生成成稳稳定定化化合合物物所所放放出出的的热热量量为为标准标准 H2(g)+I2(s)HI(g)=25.10 kJmol CO(g)+O2(g)CO2(g)=-282.84kJmolN2(g)+3 H2(g)2 NH3(g)=92.04 kJmol 判断下列热化学方程式的反应焓是否为生成焓？判断下列热化学方程式的反应焓是否为生成焓？生

11、成焓一定是由稳定单质化合反应生成生成焓一定是由稳定单质化合反应生成生成焓一定是由稳定单质化合反应生成生成焓一定是由稳定单质化合反应生成1mol1mol物物物物质的热量。质的热量。质的热量。质的热量。燃烧焓计算燃烧焓计算H2S(g)+1/2O2（g）H20（l）+S，燃烧焓，燃烧焓H1；由；由于生成的于生成的S没有燃烧完全，所以这个反应放出的热量没有燃烧完全，所以这个反应放出的热量H1不能作为不能作为H2S的燃烧焓。的燃烧焓。H2S(g)+3/2O2（g）H20（l）+SO2（g），），H2；这；这时水的状态为稳定的液态，而也生成稳定的氧化物时水的状态为稳定的液态，而也生成稳定的氧化物SO2，所

12、以这时的，所以这时的H2就是就是H2S的燃烧焓。的燃烧焓。另外，对于水来说，另外，对于水来说，1mol可燃物完全燃烧必须生成液可燃物完全燃烧必须生成液态水时放出的热量才能称为燃烧焓，气态水不可以。态水时放出的热量才能称为燃烧焓，气态水不可以。2、燃烧焓的计算、燃烧焓的计算根据标准生成焓计算根据标准生成焓计算1）写出热化学方程式）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）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；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焓；）查表确定各反应物和生成物的生成焓；4）根据下式计算出燃烧焓。）根据下

13、式计算出燃烧焓。例：求甲烷在空气中完全燃烧时的燃烧焓？例：求甲烷在空气中完全燃烧时的燃烧焓？CH4(g)+2O2(g)+7.52N2(g)CO2(g)+2H2O(l)+7.52N2(g)查表：3、燃烧焓的计算、燃烧焓的计算根据键能计算反应焓根据键能计算反应焓当化合物的标准生成焓未知时，可用键能来计算反应焓化合物原键的拆散和新键的形成过程，在此过程中伴有能量的变化，并以反应焓形式表现出来用键能计算反应焓不很精确，但在缺少热化学数据时，用键能估算反应焓也是解决问题的一种方法 平均键能平均键能(KJ/mol)例如例如1摩尔乙烯氢化合成乙烷时要放出摩尔乙烯氢化合成乙烷时要放出146.4KJ的热量的热量

14、4、燃烧热的测量和间接计算、燃烧热的测量和间接计算（1）燃烧热的直接测量）燃烧热的直接测量(两种方法）两种方法）n 定容量热计：燃烧热不做功，所以所吸收的定容量热计：燃烧热不做功，所以所吸收的 热热 量等于使内能增加了量等于使内能增加了 ；n 定压量热计：燃烧热做功，所吸收的热量等定压量热计：燃烧热做功，所吸收的热量等 于焓增大了于焓增大了 。（2）燃烧热的间接计算法）燃烧热的间接计算法(化学两个定律）化学两个定律）n拉瓦锡拉瓦锡-拉普拉斯拉普拉斯(Laplace)定律定律n盖斯盖斯(Hess)定律定律 拉瓦锡拉瓦锡-拉普拉斯拉普拉斯(Laplace)定律定律 化合物的分解热等于它的生成热，而

15、符号相反化合物的分解热等于它的生成热，而符号相反化合物的分解热等于它的生成热，而符号相反化合物的分解热等于它的生成热，而符号相反。CO2的分解热的分解热 （很难测定）（很难测定）例：例：根据这个定律，我们能够按相反的次序来写热化学根据这个定律，我们能够按相反的次序来写热化学方程，从而可以根据化合物的生成热来确定化合物方程，从而可以根据化合物的生成热来确定化合物的分解热。的分解热。盖斯盖斯(Hess)定律（定律（1840年盖斯通过试验得出）年盖斯通过试验得出）不管化学反应是一步完成的，还是分几步完成的，该不管化学反应是一步完成的，还是分几步完成的，该反应的热效应相同，换言之，即反应的热效应相同，

16、换言之，即反应的热效应只与起反应的热效应只与起反应的热效应只与起反应的热效应只与起始状态和终了状态有关，而与变化的途径无关始状态和终了状态有关，而与变化的途径无关始状态和终了状态有关，而与变化的途径无关始状态和终了状态有关，而与变化的途径无关。前提：恒压或定容条件下才能使用前提：恒压或定容条件下才能使用前提：恒压或定容条件下才能使用前提：恒压或定容条件下才能使用HessHess定律定律定律定律 暗示了热化学方程能够用代数方法作加减。暗示了热化学方程能够用代数方法作加减。例：例：碳和氧化合成一氧化碳的碳和氧化合成一氧化碳的生成热生成热(产物中混有产物中混有CO2，不能直接用实验测定，不能直接用实

17、验测定)任意温度下反应焓的计算任意温度下反应焓的计算基尔霍夫定律基尔霍夫定律反应焓随温度的变化率等于恒压下生成物和反反应焓随温度的变化率等于恒压下生成物和反应物恒压热容差应物恒压热容差5、反应焓与温度的关系、反应焓与温度的关系焓与温度的关系曲线焓与温度的关系曲线H298TT（K）H2980放热反应放热反应PRHT0第二节第二节 燃烧反应的动力学基础燃烧反应的动力学基础一、基本概念一、基本概念1、有关化学反应的几个概念：、有关化学反应的几个概念：基元反应基元反应：指反应物分子在碰撞中一：指反应物分子在碰撞中一步就直接转化为生成物分子，没有中间产步就直接转化为生成物分子，没有中间产物的反应。物的反

18、应。简单反应简单反应：只包含一个基元反应的化：只包含一个基元反应的化学反应。学反应。复杂反应复杂反应：由两个或两个以上的基元：由两个或两个以上的基元反应所组成的反应。反应所组成的反应。简单化学反应举例：简单化学反应举例：H2+I2 2HI C4 H6+C2H4 C6H10复杂化学反应举例复杂化学反应举例1反应链的开始反应链的开始反应链的传递反应链的传递反应链的中止反应链的中止反应一经开始，反应链中起传递作用的两反应一经开始，反应链中起传递作用的两个基元反应不断交替进行，直至反应物中个基元反应不断交替进行，直至反应物中的的H2和和CL2全部转化成全部转化成HCL为止。为止。复杂化学反应举例复杂化

19、学反应举例2复杂反应复杂反应包含了包含了5个基元反应。个基元反应。2、单相反应和多相反应、单相反应和多相反应 单相反应单相反应：系统内各个组成物质都是同一：系统内各个组成物质都是同一物态。物态。多相反应多相反应：系统内各个组成物质都是不同：系统内各个组成物质都是不同物态。物态。3、自由焓、自由焓g=h-Ts(吉布斯自由焓吉布斯自由焓)；F=U-Ts(赫姆霍兹自由能赫姆霍兹自由能)dU=TdS-pdVdH=TdS+VdpdF=-SdT-pdVdG=-SdT+Vdp4、化学反应速度、化学反应速度是指单位时间内反应物或生成物浓度的变是指单位时间内反应物或生成物浓度的变化量，通常单位：化量，通常单位：

20、mol/(m3s)。5、质量作用定律、质量作用定律大量实验证实大量实验证实基元反应的反基元反应的反应速率与各反应速率与各反应物的浓度的应物的浓度的幂的乘积成正幂的乘积成正比，其中各反比，其中各反应物的浓度的应物的浓度的幂的指数即为幂的指数即为元反应方程式元反应方程式中该反应物化中该反应物化学计量数的绝学计量数的绝对值。对值。上式中上式中V化学反应速度；化学反应速度；k化学反应速度常数；化学反应速度常数；AB反应物或生成物浓度；反应物或生成物浓度；a、b化学反应计量系数。化学反应计量系数。6、可逆反应与化学平衡可逆反应与化学平衡（1）可逆反应）可逆反应在一定的条件下，一个化学反应可按方程式从左到

21、在一定的条件下，一个化学反应可按方程式从左到右进行，又可从右到左进行叫可逆反应。化学反右进行，又可从右到左进行叫可逆反应。化学反应可逆性是普遍存在的，只是反应的程度不同而应可逆性是普遍存在的，只是反应的程度不同而已。例如反应：已。例如反应：a.CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)b.Ag+(aq)+Cl-(aq)AgCl(s)c.3H2(g)+N2(g)2NH3(g)（2）化学平衡化学平衡在可逆反应中，正反应和逆反应的速率相等时反应物和生成物的浓度不在可逆反应中，正反应和逆反应的速率相等时反应物和生成物的浓度不再随时间而改变的状态称为化学平衡。如：再随时间而改变的状态称为化学平衡。

22、如：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)正逆反应达到动态平衡，即：正逆反应达到动态平衡，即：反应平衡常数反应平衡常数7、化学动力学方程的确定、化学动力学方程的确定 反应速度表达式（化学动力学方程式）一般反应速度表达式（化学动力学方程式）一般由实验确定。基元反应的动力学方程式比较简由实验确定。基元反应的动力学方程式比较简单，而非基元反应由于其反应历程较复杂，其单，而非基元反应由于其反应历程较复杂，其动力学方程式则很复杂。动力学方程式则很复杂。简单化学反应简单化学反应 H2+I2 2HI 动力学方程式为：动力学方程式为：复杂化学反应复杂化学反应其动力学方程式则为：其动力学方程式则为：由

23、此可见，化学反应的计量式可以相由此可见，化学反应的计量式可以相似，但其反应速度表达式却大不相同。似，但其反应速度表达式却大不相同。对一般的化学反应计量式是不能预言对一般的化学反应计量式是不能预言化学反应速度表达式的。化学反应速度表达式的。在不知道化学反应历程的情况下，要获得在不知道化学反应历程的情况下，要获得其动力学方程式：其动力学方程式：收集反应速度的实验数据收集反应速度的实验数据 归纳整理归纳整理 数学表达式数学表达式 事实上，对大多数化学反应来说，单事实上，对大多数化学反应来说，单从反应计量式是得不到动力学方程式的，从反应计量式是得不到动力学方程式的，它们往往是一个较复杂的函数关系。它们

24、往往是一个较复杂的函数关系。8、反应级数的概念、反应级数的概念一级反应一级反应 反应的速度仅与反应物浓度的一次方成正比。反应的速度仅与反应物浓度的一次方成正比。二级反应二级反应 反应的速度与反应物浓度的二次方成正比。反应的速度与反应物浓度的二次方成正比。零级反应零级反应 反应的速度与反应物浓度无关。反应的速度与反应物浓度无关。三级以上的反应几乎没有三级以上的反应几乎没有反应级数值可以是分数，也可以是负数：反应级数值可以是分数，也可以是负数：正数正数反应物浓度越大，反应速度越大；反应物浓度越大，反应速度越大；零零反应物浓度对反应速度没影响；反应物浓度对反应速度没影响；负值负值反应物浓度越大，反应

25、速度越小。反应物浓度越大，反应速度越小。该反应对于该反应对于NO而言是二级的，对而言是二级的，对O2而言是一级而言是一级的，而总体上是三级的。的，而总体上是三级的。例：例：V=kO2NO2 的反应级数？的反应级数？基元反应的速度方程式都具有简单的级数，而对基元反应的速度方程式都具有简单的级数，而对复杂反应就不具有简单的反应级数。如复杂反应就不具有简单的反应级数。如1、影响化学反应速度的主要因素、影响化学反应速度的主要因素二、活化分子碰撞理论二、活化分子碰撞理论1）浓度）浓度反应物浓度对速度的影响由反应级数值而定，由反应物浓度对速度的影响由反应级数值而定，由于反应动力学方程很难确定，因此反应物浓

26、度于反应动力学方程很难确定，因此反应物浓度对反应速度的影响也很复杂。一般来说，反应对反应速度的影响也很复杂。一般来说，反应物浓度增加，反应速度相应增大。物浓度增加，反应速度相应增大。原因：燃烧反应属双分子反应，只有当两个分子原因：燃烧反应属双分子反应，只有当两个分子发生碰撞时，反应才能发生。浓度越大，即分发生碰撞时，反应才能发生。浓度越大，即分子数目越多，分子间发生碰撞的几率越大。子数目越多，分子间发生碰撞的几率越大。2）压力）压力气态物质参加的反应，压力升高，浓度增加，气态物质参加的反应，压力升高，浓度增加，压力对化学反应速度的影响与浓度相同。压力对化学反应速度的影响与浓度相同。对理想气体混

27、合物中的每个组分可以写出其状对理想气体混合物中的每个组分可以写出其状态方程：态方程：3）温度）温度一般而言，温度升高，反应物分子运动速度增加，反应一般而言，温度升高，反应物分子运动速度增加，反应时分子与分子之间的碰撞的几率增加，从而使得反应时分子与分子之间的碰撞的几率增加，从而使得反应速度加快。但温度对反应速度的影响是复杂，可能具速度加快。但温度对反应速度的影响是复杂，可能具有下面多种影响形式：有下面多种影响形式：温度与速度关系曲线温度与速度关系曲线阿累尼乌斯定律阿累尼乌斯定律温度增加，反应速度近似成指数关系增温度增加，反应速度近似成指数关系增加，体现在反应速度常数加，体现在反应速度常数kK0

28、常常 数数，频频 率率 因因 子子，由由 实实 验验 确确 定定；E活活 化化 能能，kJ/mol，由由 实实 验验 确确 定定；R通用气体常数，通用气体常数，8.28kJ/molK。2、活化分子碰撞理论、活化分子碰撞理论能导致化学反应发生的碰撞叫能导致化学反应发生的碰撞叫有效碰撞有效碰撞；具有较高能量且能发生有效碰撞的分子叫具有较高能量且能发生有效碰撞的分子叫活化分子活化分子；活化分子所具有的最低能量活化分子所具有的最低能量(E)与反应物分子平均能量与反应物分子平均能量(E平平)之差叫之差叫活化能活化能（Ea），即），即Ea=EE平平；发生化学反应的必备条件：分子能量足够大；碰撞方向合适。发

29、生化学反应的必备条件：分子能量足够大；碰撞方向合适。E平平E活化能活化能三、活化络合物的过渡态理论三、活化络合物的过渡态理论反应物反应物活化络合物活化络合物反应产物反应产物过渡态理论曲线示意图过渡态理论曲线示意图 四、链锁反应理论四、链锁反应理论 (一一)链锁反应链锁反应的的过程过程与分类与分类 1 1、链锁反应链锁反应的的过程过程 链锁反应一般由三个步骤组成链锁反应一般由三个步骤组成：链引发链引发、链传递链传递、链终止。链终止。(1)(1)链引发链引发 借助于光照、加热等方法使反应物分子断裂产生自由基的过借助于光照、加热等方法使反应物分子断裂产生自由基的过程程，称为链引发。称为链引发。(2)

30、(2)链传递链传递 它是自由基与反应物分子发生反应的步骤。在链传递过程中它是自由基与反应物分子发生反应的步骤。在链传递过程中，旧自由基消失的同时产生新的自由基旧自由基消失的同时产生新的自由基，从而使化学反应能继续下从而使化学反应能继续下去。去。(3)(3)链终止链终止 自由基如果与器壁碰撞自由基如果与器壁碰撞，或者两个自由基复合或者两个自由基复合，或者与第三或者与第三个惰性分子相撞后失去能量而成为稳定分子个惰性分子相撞后失去能量而成为稳定分子，则链被终止。则链被终止。2 2、链锁反应的分类链锁反应的分类 （1 1）直链反应直链反应 直链反应在链传递过程中每消耗一个自由基的同直链反应在链传递过程

31、中每消耗一个自由基的同时又生成一个自由基时又生成一个自由基，直至链终止。在整个链传递过直至链终止。在整个链传递过程中程中，自由基自由基数目数目始终保持不变。在链传递过程中始终保持不变。在链传递过程中，自由基数目保持不变的反应称直链反应。自由基数目保持不变的反应称直链反应。（2 2）支链反应支链反应 所谓支链反应所谓支链反应，就是指一个自由基在链传递过程就是指一个自由基在链传递过程中中，生成最终产物的同时产生两个或两个以上的自由生成最终产物的同时产生两个或两个以上的自由基。自由基的数目在反应过程中是随时间增加的基。自由基的数目在反应过程中是随时间增加的，因因此反应速率是加速的。此反应速率是加速的

32、。直链反应直链反应：H2+Br22HBr由以下反应构成：由以下反应构成：链引发链引发链传递链传递链终止链终止支链反应支链反应爆炸爆炸引起爆炸的原因：引起爆炸的原因：a.由于反应的放热，而热又得不到及时散发，由于反应的放热，而热又得不到及时散发，造成了热的积累，使得反应进一步加快，如此循造成了热的积累，使得反应进一步加快，如此循环，最后直至爆炸。环，最后直至爆炸。b.由于存在有支链反应而造成了爆炸。由于存在有支链反应而造成了爆炸。支链反应与单一的链反应有所不同，在支链支链反应与单一的链反应有所不同，在支链反应中每个自由基原子参加反应可产生两个自由反应中每个自由基原子参加反应可产生两个自由基原子，

33、这些自由基原子又参加直链或支链反应，基原子，这些自由基原子又参加直链或支链反应，从而产生更多的自由原子，迅速加快反应速度，从而产生更多的自由原子，迅速加快反应速度，最快可以达到爆炸程度。氢气与氧气混合体系的最快可以达到爆炸程度。氢气与氧气混合体系的爆炸就是一个爆炸就是一个支链反应支链反应引起爆炸的例子。引起爆炸的例子。链的开始链的开始直链直链支链支链链的中止链的中止支链反应示意图支链反应示意图器壁或杂质器壁或杂质第三节第三节 燃烧物理基础燃烧物理基础 燃烧反应燃烧反应是一个化学反应与物理变化的综合是一个化学反应与物理变化的综合过程。在研究燃烧问题时不仅要考虑化学动力学过程。在研究燃烧问题时不仅要考虑化学动力学问题，也要研究燃烧过程中的问题，也要研究燃烧过程中的物理现象物理现象：气体（或气态）分子的层流与湍流的基本气体（或气态）分子的层流与湍流的基本规律及数理模型；规律及数理模型；燃烧过程中的传热与传质。燃烧过程中的传热与传质。具体表现为：具体表现为：火焰的传播和流动，燃料、氧化剂火焰的传播和流动，燃料、氧化剂及燃烧产物等组分的扩散、流动，以及热量的传及燃烧产物等组分的扩散、流动，以及热量的传递等。递等。燃烧流体力学燃烧流体力学