第2章反应方程式06VIP免费

第二章炸药爆炸热化学与反应方程式2.1预备知识化学反应热效应，氧平衡，氧系数2.2爆炸反应方程式理论确定方法，经验确定方法2.3炸药的爆热理论计算（盖斯定律），经验计算，爆热的影响因素2.4炸药的爆温爆温的计算及爆温的影响因素2.5炸药的爆容2.1预备知识2炸药的爆炸热化学与爆炸反应方程式2.1预备知识2.1.1化学反应的热效应化学反应时，除少数的热中性反应外，都伴有热量变化。若使反应产物的温度回到反应的起始温度，这时反应体系放出或吸收的热量就称为化学反应的热效应。显然这样定义的热效应是等温过程的热效应。通常用符号Q表示，且规定放出热量为正，吸收热量为负，单位：kJ·mol-1或kJ·kg-1等容热效应：化学反应过程是等容的，体积不变化，用Qv表示。等压热效应：化学反应过程是等压的，压力不变化，用QP表示。QV与QP关系：可由热力学第一定律得到热一律：-△E=Q+A其中△E：系统的内能增量Q：系统向外界所放出的热量,A：系统向外界所作的功假定只有体积功，无非体积功（非体积功如：粘滞力，重力作功）,2.1预备知识vE反应物PPEH,产物产物TET,VT,P对于等温、等容过程：A=0∴-△EV=QV〈1〉对于等温、等压过程：-△EP=QP+PVQP=-△E-P△V=-﹙-△E+P2V2-P1V1﹚=-[E2+P2V2-﹙E1+P1V1)]=-﹙H2-H1﹚=-△H〈2〉由于,若参加反应的物质为理想气体或者是凝聚物质，则有TvpEEE0TE由上式和〈1〉、〈2〉式得：Qv=Qp+PV=Qp+P﹙V2-V1﹚〈3〉设爆炸反应前后温度不变（温度改变在本问题所研究的反应过程中没有意义），产物与反应物的性质满足理想气体的状方程,即PV=nRT〈4〉故有PV2=n2RTPV1=n1RT由〈3〉、〈4〉式得：Qv=Qp+（n2-n1）RT=Qp+△nRT当T=298K时，RT=2.478KJ·mol-1∴Qv=Qp+2.478△nKJ---T=298K时的热效应n2、n1为产物和反应物的气态摩尔数，△n＝n2-n1各种热效应与反应进行的温度关系：可由基希霍夫定律计算：反应热随着温度的变化率等于产物与反应物的等压比热容差dTdQjjiiCC122.1预备知识由基希霍夫定律﹙kirchhoff﹚：式中—温度为T2时，反应物系第i组分的比热容—温度为T1时，产物系第j组分的比热容对于等压等容过程，C为常数，（一般情况下是温度函数）已知，T1时的放热量Q1和T1-T2范围内热容之差△C即可根据此式计算T2时的热效应Q2。2112TTCdTQQCjjiiCC12iC2jC11212TTCQQ2.1预备知识2.1.2炸药的氧平衡﹙物质的氧平衡﹚组成炸药的元素主要为：C、H、O、N，有时还有F、Cl、S、Si、Mg、Al等，这些元素的作用分为三类：a.可燃剂：C、H、Si、S、B、Mg、Al等，反应产物为：CO2、H2O、SiO2等。b.氧化剂：O、F等，反应产物为氧化物、HF等。c.载氧体：N，一般N作惰性物质处理，反应产物为N2。氧平衡：是指炸药中的氧用来完全氧化可燃元素后，每克炸药多余或不足的氧量，用OB表示﹙OxygenBalance﹚2.1预备知识对CaHbOcNd炸药﹙a、b、c、d—对应元素的原子个数﹚根据OB的概念：OB=:炸药的相对分子量16：氧的相对原子量=12a+b+16c+14d若OB>0，即c>2a+0.5b，氧有富余—正氧平衡炸药OB=0,即c=2a+0.5b，氧恰好—零氧平衡炸药OB<0，即c<2a+0.5b，氧不足—负氧平衡炸药P.11例1～例4及Al、CO、H2、CH4的氧平衡的计算165.02rMbacrMrM2.1预备知识对混合炸药的OB：OB=克氧/克炸药OBi：第i组份的OB,ωi：第i组份的质量百分数例：2#岩石铵梯炸药的组成：TNT11%，OB=-0.74g﹒g-1；NH4NO385%，OB=+0.20g﹒g-1；木粉4%，OB=-1.38,计算得OB=0.0334g﹒g-1或3.44克氧/百克炸药=3.44%P．11表2－1物质的氧平衡数据iiiOB2.1.3炸药的氧系数氧系数A：与OB的概念类似，表示炸药分子被氧饱和的程度。对CaHbOcNd炸药,氧系数可见，氧系数衡量了炸药中氧含量与可燃元素的相对关系。若A>1，为正氧的若A=1，为零氧的若A<1，为负氧的炸药的氧平衡、氧系数概念可扩展到一般物质，如：Al、CH4等。氧系数的值最小为零（Al,S,C的氧系数均为零，但是其氧平衡为不同的值），而氧平衡的值可为负值，如Al、S、C的氧系数均为零而其氧平衡为不同的负值。%1005.02bacA2.1预备知识2.2爆炸反应方程式2.2.1确定爆炸反应方程式﹙反应平衡组...