化合物的形成-分解 碳氢

第五章化合物的形成－分解碳、氢的燃烧(ránshāo)反应化合物形成－分解(fēnjiě)反应的热力学原理碳酸盐的分解反应燃烧反应的气相平衡组成计算4123氧化物的形成－分解反应燃烧反应51精品资料1.1分解(fēnjiě)压及其热力学方程1.1.1分解(fēnjiě)压●定义：对于反应涉及到一种气体生成物，其余都是纯凝聚相物质的分解反应，反应式为：

分解反应的平衡常数等于分解出的气体的平衡分压（标准压力数），称为化合物的分解压。化合物形成－分解反应的热力学原理12精品资料●冶金(yějīn)中常见的分解反应：

氧化物分解碳酸盐分解硫化物的分解3精品资料1.1.2分解反应(fǎnyìng)的热力学参数状态图4精品资料开始分解温度:化学(huàxué)沸腾温度：5精品资料●温度(wēndù)1.1.3影响(yǐngxiǎng)分解压的因素●固相物（反应物或生成物）的相变6精品资料●分散度的影响(yǐngxiǎng)7精品资料●固相物溶解形成溶体(rónɡtǐ)或形成复杂化合物8精品资料碳酸盐的分解(fēnjiě)反应2●碳酸(tànsuān)钙●碳酸(tànsuān)镁●白云石●碳酸(tànsuān)铁9精品资料3.1氧位（氧势）3.1.1定义(dìngyì)体系中氧气的相对化学位，称为氧位（氧势），可以用来(yònɡlái)比较氧化气氛的强弱。计算式：

氧化物的形成－分解反应310精品资料3.1.2氧化物（固态(gùtài)及液态）的氧位在封闭体系中，氧化物形成(xíngchéng)或分解反应达到平衡时，平衡气相中氧的氧位即是氧化物的氧位。11精品资料3.1.3气体(qìtǐ)氧化物的氧位（CO、CO2、H2O(g)）⑴对于(duìyú)CO氧位不仅与CO的生成吉布斯能有关，还与平衡气相中CO分压有关。

★12精品资料⑵对于(duìyú)CO2★13精品资料⑶对于(duìyú)H2O(g)★14精品资料3.2氧位（势）图定义：氧化物的氧位随温度变化的关系(guānxì)图称为氧位(势)图。3.2.1坐标(zuòbiāo)介绍15精品资料3.2.2氧位线的走向(zǒuxiàng)麦克斯威尔关系式：即：恒温下熵变与体积变化(biànhuà)同符号，体积变化(biànhuà)取决于反应前后气体物质的量的变化(biànhuà)。★16精品资料●2x/yM(s)+O2=2/yMxOy(s)

2H2+O2=2H2O2CO+O2=2CO2

氧位线向右上方倾斜(qīngxié)●C+O2=CO2

氧势线与横坐标轴近似(jìnsì)平行●2C+O2=2CO氧位线向右下方倾斜17精品资料18精品资料●发生(fāshēng)相变时若MO2发生(fāshēng)相变若M发生相变

即：元素发生相变，相变点后斜率增大；氧化物发生相变相变点后斜率变小。

★19精品资料即：在一定的氧分压下氧位线是一条(yītiáo)随温度变化的直线，斜率=nRln10，过O（0，0）点。PO2标尺(biāochǐ)：按对数等分分度。只留O点及分度点。★20精品资料2CO+O2=2CO2

★

这是一簇交于C点的直线,只作出PCO/PCO2=1的直线，其余(qíyú)的只保留分度点。21精品资料22精品资料2H2+O2=2H2O（g）

★

23精品资料3.3利用(lìyòng)氧位图进行近似计算3.3.1计算(jìsuàn)氧化物在一定时的标准生成吉布斯能△G0TK温度线与氧化物氧势线交点为a，a点的纵坐标即是。24精品资料3.3.2计算氧化物在一定温度(wēndù)TK的分解压力25精品资料3.3.3计算元素的氧化反应在一定(yīdìng)温度及氧分压下的△G26精品资料3.3.4计算(jìsuàn)氧化物被固体碳直接还原的开始温度27精品资料3.3.5计算(jìsuàn)一定温度TK下金属热还原反应的△G0★★

冶炼中用硅和铝作还原剂去还原氧化物，制取低碳合金和纯金属(jīnshǔ)的方法。28精品资料3.3.6计算在一定温度TK下，用气体还原剂（CO、H2）还原金属(jīnshǔ)氧化物的平衡气相成分★29精品资料30精品资料3.3.7气相的分压已知，计算(jìsuàn)一定温度下气体还原剂还原金属氧化物的△G连接(liánjiē)H（C）点与i点交TK温度线于j。31精品资料32精品资料3.4.1分解(fēnjiě)压力及分解(fēnjiě)反应3.4氧化物形成(xíngchéng)－分解的热力学原理33精品资料3.4.2分解(fēnjiě)特性●逐级转变(zhuǎnbiàn)原则●最低价氧化物有一个存在的最低温度34精品资料3.4.3铁氧化物分解(fēnjiě)的优势区图35精品资料3.5铁—氧状态图3.5.1坐标(zuòbiāo)纵坐标—温度(wēndù)，℃横坐标—氧含量，[%O]3.5.2竖直线纵坐标线—Fe

含氧27.64%—纯Fe3O4含氧30.06%—纯Fe2O3

36精品资料37精品资料3.5.3两个(liǎnɡɡè)固溶体,两个(liǎnɡɡè)液溶体●FexO—浮士体Fe3O4在FeO晶体(jīngtǐ)中的固溶体●Fe3O4固溶体Fe2O3在Fe3O4中的固溶体●L1：溶解有氧的铁的熔体●L2：液态的铁氧化物38精品资料3.5.4横线－温度(wēndù)线3.5.5各区稳定(wěndìng)存在的相39精品资料4.1燃烧(ránshāo)反应的作用提供(tígōng)热量，提供(tígōng)还原剂。4.2碳氢氧体系的燃烧反应燃烧反应440精品资料4.3C、H2、CO与O2的反应(fǎnyìng)的热力学特性4.3.1热力学数据(shùjù)4.3.2△G○负值很大4.3.3K值很大4.3.4温度对反应的影响41精品资料4.4水煤气反应(fǎnyìng)4.5碳的气化(qìhuà)反应●反应的平衡成分容易测量

●曲线特点

●压力对曲线的影响

42精品资料4.6碳与水蒸汽的反应(fǎnyìng)温度(wēndù)高于1000℃以(7)为主；温度(wēndù)低于400℃，以(8)为主。吸热反应，发生在燃烧带内。反应结果生成CO、H2气体还原剂。43精品资料4.7