山东大学工程燃烧学考点整理

第一章：

可能出的概念题：

1.什么是燃烧？燃烧的分类？每种分类的特征？

燃烧是指氧化剂与可燃物混合发生的剧烈化学反应，其过程一般伴随传热传质、发光发烟等现象。

燃烧可分为气相燃烧与固相燃烧，气相燃烧又分为预混燃烧与扩散燃烧，气相燃烧中可燃物与氧化剂均为气体，固相燃烧为表面燃烧，无火焰。预混燃烧可燃物与氧化剂已提充分混合，燃烧过程只取决于可燃混合气的化学动力过程，扩散燃烧是可燃物在燃烧时才与氧化剂混合，取决于摻混速度。此外还可以分为表面燃烧、阴燃、蒸发燃烧、分解燃烧等等

2.什么是火焰？火焰的分类有哪些？

火焰是指发生燃烧反应的气体所占据的空间区域。火焰可分为预混火焰与扩散火焰等等

3.热力学第一定律表达式？

简单表述：Q=U+W

4.热效应的概念？其中应重点注重的条件有哪些？

热效应是指，在定容定压条件下，物质进行反应时不做非体积功，且产物与反应物温度相同，这种情况下反应放出的热量。重点注意定容定压（体积功=0）、不做非体积功（Wa=0）、产物反应物温度相同（不因为比热容吸收热量）

5.生成焓、反应焓、燃烧焓的概念？并注意其中的条件？

生产焓是指稳定单质或元素在定压条件下反应生成1mol化合物时的热效应。反应焓是指某些化合物与化合物或元素在任意温度下进行单位反应产物和反应物的焓差（注意，这些概念末尾的写法都是有说法有讲究的）。燃烧焓是指1mol化合物完全燃烧时对应的焓差。注意：因为反应焓与燃烧焓的反应物与产物有可能都是化合物，所以要说焓差，而生成焓的反应物是单质，单质的生产焓为0，故说“热效应”。

*6.拉瓦锡——拉普拉斯定律解释？

化学反应的生成焓等于分解焓，符号相反。

*7.盖斯定律描述？

无论化学反应是分一步还是多步进行的，其热效应相同。

*8.基尔霍夫定律描述？（写公式）这一定律表明了什么的关系？

表明了反应焓随温度的变化规律

9.热力学第二定律的两种表述？何为孤立系统熵增原理？

克劳修斯表述：热量不可能从低温物体传向高温物体而不产生其他任何影响。开尔文表述：不能从单一热源吸热使之完全转化为功而不产生其他任何影响。孤立系统熵增原理指的是：隔离物系中的自发过程总是向着熵增加的方向进行。

10.亥姆霍茨自由能与吉布斯自由焓的概念？（写出其状态函数表达式即可）

自由能A=U-TS ，自由焓G=H-TS ，在使用判据时一定要注意必须是定容定压且不做非体积功

11.标准反应自由焓的计算有哪两种方式？

方法1：利用平衡常数与反应自由焓的关系，即：lnKp=-ΔG/RT ，方法2是直接利用反应物和产物的ΔG 之差。

12.绝热火焰温度的课本定义以及详细定义？

课本定义：燃烧产生的热量全部用于加热气态产物，产物的温度即为绝热火焰温度。详细定义为：在一个孤立系统中的放热反应，如使混合物从一个规定初始压力和初始温度经过绝热过程达到化学平衡，系统达到的最终温度为绝热火焰温度。可以通过图1-6来理解

13.如何运用盖斯定律理解绝热火焰温度的计算过程？（图1-6能画出来并讲解其意义）

我们可以先从其详细定义入手，对于一个放热的化学反应，反应首先经历定温放热这一过程，即从一个状态沿一条竖直线向下，放出的热量为ΔH ，随后经过一绝热过程上升到原来的焓值处（因为是孤立物系），表达式为：∫n i c p dT T1

298=Σnjhf −Σnihf 。 14.什么是化学平衡？平衡常数的表达式（压力、摩尔分数、浓度） 化学平衡是指反应物系内的状态不再随时间发生变化。

15：什么是当量空燃比，过量空气系数？试写出CxHy 完全燃烧时对应的通式？

当量空燃比是指，理论上每千克燃料完全燃烧所需要的空气质量，过量空气系数是指实际的空燃比与当量空燃比的比值。

第二章：

1.反应速率的经验公式如何？（用浓度与压力分别表示） r A =−dc A dt =kc A αc B β…，其中α与β为A 与B 的反应级数。分压表示：k (x A RT )α(x B RT )β·p α+β…

2.反应级数的通式？有哪些反应是零级、分数级以及负数级？

反应速度正比于各反应物浓度c 的反应级数次幂，零级反应举例有氨气在钨丝上的分解，分数级反应比如光气的合成反应，其中氯气的反应级数为3/2，一氧化碳在铂丝上的反应为氧化反应为负数级。HBr 的合成反应是一种复杂的连锁反应，无级数。

3.反应分子数的定义是什么？

作为反应物参加基元反应过程的分子数目。

4.反应的分类？其中复杂反应又如何分类？每一种分类大致是什么概念？

反应可以分为简单反应与复杂反应，复杂反应可分为平行反应（一种反应物可以同时向多个方向进行反应）、可逆反应（不能进行到底）、连串反应（一种反应生成的物质可以再起反应生成另一种物质）

5.直链反应的步骤？其与分支链反应有何区别？

链引发、链传递、链终止。分支链反应的链引发环节与直链无区别，此外分支链反应包括，链增长、链分支（将这两步替代了链传递），链终止时分支链反应分为器壁中断与空间中断。

6.如何理解图2-8？

氢气与氧气反应实际上是一个分支链反应，有以下几个重要反应：H·+O2==OH·+O·（这是一个链分支），两个中断反应，当压力很低时，氧气浓度较低，此时是反应(3)与器壁中断的竞争，反应（3）占劣势，所以不会有爆炸。压力再增高时发生了爆炸，这是因为3反应开始强于5。在往上升高压力会停止爆炸，因为压力升高触发空间中断反应，导致3竞争劣势，再往上升高压力（大于pc）又会发生爆炸，这是因为触发了反应7，反应7可以将不活跃的HO2反应掉。（在一条等温线上经历“不炸——炸——不炸——炸”这一特征。）

7.退化分支链反应的概念与步骤？

8.链反应的特点？

1.链反应的速度不仅取决于初始的反应物浓度以及最终的产物浓度，也取决于中间产物的浓度。

2.在等温条件下其反应速率的变化规律与双分子反应不同，（双分子可以参考阿雷尼乌斯定律，是一条曲线）

3.链反应对其他物质的存在非常敏感。

4.链反应对容器形状很敏感。

第三章：

1.费克扩散定律的三种表达形式是什么？（要会推分压式）那么推得三种定律得通式？

，第二是用分压表达，第三是用质量分数表达，等式前换成第一是用浓度表达：W=−D A,Bδρ

δy

ρD A,B即可。

2.普朗特数、施密特数以及路易斯数的表达式是什么？有何意义？

普朗特数代表动量输运与质量输运的比值，施密特数代表动量输运与质量输运的比值，而路

。易斯数Le代表的是普朗特数比施密特数，代表质量输运与热量输运的比值。即为Le=D

α