化学反应焓变计算的解析

物理化学概念公式多,理论逻辑性强。化学反应焓变的计算内容繁多、计算思路新颖,如何很好理解其内涵,掌握其计算方法对学好物理化学具有重要作用,对学好其它热力学函数的计算具有指导作用。文章详细讨论了化学反应过程中焓变计算公式的引出,假设的模型和计算公式的误差情况。     

Benson基团贡献法估算癸二酸二异辛酯合成的热力学性质

癸二酸二异辛酯是一种新型耐寒增塑剂。本文采用Benson基团贡献法估算癸二酸、异辛醇和癸二酸二异辛酯的标准摩尔生成焓、标准摩尔生成熵和标准摩尔定压热容,在此基础上,计算了癸二酸二异辛酯合成过程的焓变和熵变。上述计算将是进一步热力学分析的基础。     

尿素与苯酚合成碳酸二苯酯的热力学分析

用Benson基团贡献法结合Watson公式和热力学关系式计算了尿素与苯酚合成碳酸二苯酯液态反应的反应焓变、反应熵变、吉布斯自由能变及平衡常数。结果表明,该反应为吸热反应,升高温度有利于碳酸二苯酯的生成。反应的热力学平衡常数很小,为了提高产品收率,必须及时移走生成的氨气。     

棕榈酸异丙酯反应体系热力学参数的测定

为确定"两步法"合成棕榈酸异丙酯工艺过程热力学可行性,进一步提高工程应用中引用数据的可靠性,采用DSC-60差示扫描量热仪和XRY-1C氧弹量热器等分别对该反应体系中物质的定压比热容和燃烧热进行了实验测定,并通过热力学关系式计算得到有关物质的摩尔生成焓及反应焓变,为连续化工艺的设计提供了基础热力学数据。     

Matlab在“化工热力学”教学中的应用

“化工热力学”是一门重要的应用型课程，将Matlab引入教学中可以增加课程的趣味性，也可以锻炼学生的工程思维能力。采用Matlab对普遍化第二Virial系数法求解纯组分压缩因子、剩余焓（熵）、过程的焓变以及混合物的体积进行编程，结果表明，Matlab可有效解决“化工热力学”相关计算问题，提升学生的工程计算能力。     

石油酸酯化反应的热力学研究

用Benson结合Fedors、Yoneda、Ruzicka-Domalski基团贡献法和热力学关系式计算了环己酸与乙醇反应生成环己酸乙酯液态反应的反应焓变、反应熵变、吉布斯自由能变及平衡常数。结果表明,该反应为吸热反应,升高温度有利于石油酸酯的生成。反应的热力学平衡常数很小,为了提高产品回收率,必须及时移走生成的水。     

烷基胺羰基化反应的热力学计算与分析

利用基团贡献法估算了烷基胺类化合物与CO羰基化反应生成N-烷基甲酰胺的标准生成焓、标准熵和摩尔定压热容,对反应体系的热力学性质进行计算,得到不同反应温度下的反应焓变、吉布斯自由能变以及反应平衡常数等热力学数据。分析了反应的方向与限度,考察了温度对反应焓变、吉布斯自由能变和反应平衡常数的影响,比较了热力学数据随反应物分子结构的变化规律。结果表明:在323 K到473 K的温度区间内,文中涉及的烷基胺羰基化反应均为放热反应,随反应温度的升高,反应由自发向右进行转变为非自发反应。烷基胺N原子上取代基个数和结构的不同对反应热、反应方向与限度均产生影响。     

硝基苯催化加氢制苯胺的热力学分析

用基团估算法计算了硝基苯的热力学数据。对硝基苯催化加氢制苯胺进行了比较详细的热力学分析,首次建立了该反应的反应焓变、Gihbs自由能以及反应平衡常数的变化与反应温度的关系。得出该反应为自发放热反应,反应温度越高,趋于热力学平衡程度越低。     

硝基苯催化加氢制苯胺的热力学分析

用基团估算法计算了硝基苯的热力学数据。对硝基苯催化加氢制苯胺进行了比较详细的热力学分析,首次建立了该反应的反应焓变、Gibbs自由能以及反应平衡常数的变化与反应温度的关系。得出该反应为自发放热反应,反应温度越高,趋于热力学平衡程度越低。     

基于ASPEN PLUS的甲醇和苯烷基化反应热力学分析

利用ASPEN PLUS软件进行了甲醇和苯烷基化过程的热力学研究,计算了非标准状态下的反应焓、反应熵及反应吉布斯自由能变,为该反应体系提供了非标准状态下的热力学依据。研究结果表明,利用ASPEN PLUS软件的纯组分物性分析计算非标准状态的热力学数据可以大大减少人工计算量。甲醇和苯烷基化反应的反应焓变、反应熵变和反应吉布斯自由能变随压力变化不大,温度一定时,该体系中主副反应的热力学数据均可当作常数。该体系的主副反应均为放热反应,反应启动后,可以依靠体系放出的热量维持反应进行。除生成甲苯的反应为熵增反应外,其余反应均为熵减反应。从平衡常数看,该反应体系中乙苯、丙苯、异丙苯、二甲醚等副产物很可能不存在,甲醇作为原料并没有全部参与烷基化反应。