化合物的形成、分解及碳氫的燃燒第二部分

1、1對于同一金屬元素，若其能形成不同價位的氧化物，則其分解過程有如下原則：對于同一金屬元素，若其能形成不同價位的氧化物，則其分解過程有如下原則：23V2O5 VO2 V2O3 VO VV2O5 VO2 V2O3 V?4V2O5 VO2 V2O3 VO V例例1400K，在，在 氣氛中，用氣氛中，用H2還原還原V2O3，產(chǎn)物是什么？，產(chǎn)物是什么？ 51022HOHPPV2O3(s)+H2(g)=2VO(s)+H2O(g) (a)V2O3(s)+3H2(g)=2V(s)+3H2O(g) (b) G0=106300-21.058TG0=153600-23.3T5G= G0+RTlnK=G0+RTln(

2、PH2O/PH2)V2O3(s)+3H2(g)=2V(s)+3H2O(g) (b) V2O3(s)+H2(g)=2VO(s)+H2O(g) (a)G(a)= -57.2KJG(b)= -13.0KJVO(s)+H2=V(s)+H2O(g)? (c)G0=177200-24.2TGc=9.314KJ.mol-1逐級還原的趨勢大于越級還原的趨勢逐級還原的趨勢大于越級還原的趨勢,所以不能越級進行所以不能越級進行!最終產(chǎn)物是最終產(chǎn)物是VO，而不是，而不是V6不相鄰的氧化物不能平衡共存，穩(wěn)定性相鄰的化合物才能平衡共存! 逐級轉(zhuǎn)變原則主要針對各級氧化物及金屬均為凝聚態(tài)純物質(zhì)的形成分解反應(yīng)V2O3(s)+3

3、H2(g)=2V+3H2O(g)V2O3(s)+H2(g)=2VO(s)+H2O(g) (a)7843K歧化溫度歧化溫度8對于同一金屬元素，若其能形成不同價位的氧化物，則其分解過程有如下原則：對于同一金屬元素，若其能形成不同價位的氧化物，則其分解過程有如下原則：9逐級轉(zhuǎn)變原則逐級轉(zhuǎn)變原則 最低價氧化物有一個存在的最低溫度最低價氧化物有一個存在的最低溫度 1011OlgPO212縱坐標(biāo)縱坐標(biāo) 溫度，溫度， 橫坐標(biāo)橫坐標(biāo)氧含量，氧含量，%O 含氧含氧27.64%純純Fe3O4含氧含氧30.06%純純Fe2O3 57091213941536152813711457734. 2T6320lgO%飽13

4、 FexO浮士體浮士體 Fe3O4在在FeO晶體中的固溶體晶體中的固溶體 Fe3O4固溶體固溶體Fe2O3在在Fe3O4中的固溶體中的固溶體 L1：溶解有氧的鐵的熔體：溶解有氧的鐵的熔體 L2：液態(tài)的鐵氧化物：液態(tài)的鐵氧化物 1415161718提供熱量，提供還原劑。提供熱量，提供還原劑。 41920212223固體碳與氧的反應(yīng)固體碳與氧的反應(yīng) 24基本熱力學(xué)數(shù)據(jù)基本熱力學(xué)數(shù)據(jù) 固體碳的氣化反應(yīng)固體碳的氣化反應(yīng)25反應(yīng)的平衡成分容易測量反應(yīng)的平衡成分容易測量 22222%100%100%100%2COCOPCOPCOPPPKCOCO穩(wěn)定，低溫下，穩(wěn)定，高溫下，20%400100%1000COC

5、OCtCOCOCt曲線特點曲線特點 固體碳的氣化反應(yīng)固體碳的氣化反應(yīng)26壓力對曲線的影響壓力對曲線的影響 ，曲線下移，曲線上移，平平)(%)(%COPCOP固體碳的氣化反應(yīng)固體碳的氣化反應(yīng)22222%100%100%100%2COCOPCOPCOPPPKCOCO2728溫度高于溫度高于1000以以(7)為主；為主； 溫度低于溫度低于400，以，以(8)為主。為主。吸熱反應(yīng)，發(fā)生在燃燒帶內(nèi)。吸熱反應(yīng)，發(fā)生在燃燒帶內(nèi)。反應(yīng)結(jié)果生成反應(yīng)結(jié)果生成CO、H2氣體還原劑。氣體還原劑。 29發(fā)熱值很高的氣體燃料。發(fā)熱值很高的氣體燃料。 高溫下離解高溫下離解 CHCH4 4=C+2H=C+2H2 2 熱處理中的滲碳劑熱處理中的滲碳劑裂化的產(chǎn)物是氣體還原劑裂化的產(chǎn)物是氣體還原劑305平衡組成如何計算？平衡組成如何計算？315(1)平衡組分總和方程平衡組分總和方程Pi=1或或(%i)=100(2) 獨立的獨立的平衡常數(shù)方程平衡常數(shù)方程(3)物質(zhì)的量恒定方程物質(zhì)的量恒定方程 32 5(1)平衡組分體積分數(shù)總和方程平衡組分體積分數(shù)總和方程(2) 獨立反應(yīng)平衡常數(shù)方程獨立反應(yīng)平衡常數(shù)方程(3)組分