下列说法正确的是( )A.1mol H2完全燃烧生成液态水,放出285.8kJ热量,H2的燃烧热为-285.8kJ?mol-1B
A、据燃烧热的概念分析,1mol氢气燃烧生成液态水时放出的热量为氢气的燃烧热,故A正确;
B、应测反应后的最高温度,而不是终止温度,故B错误;
C、C的燃烧热是指生成二氧化碳时放出的热量,故C错误;
D、浓硫酸溶解时放热,所以含0.5mol H2SO4的浓硫酸与含1mol NaOH的溶液混合,放出的热量大于57.3kJ,故D错误;
故选:A.
是,是,是,对.
理论上来说,中和其实就是两种有着对立的物质融为一体.中和热呢,则是中和反应放出的热量,放热反应是因为电子的转移和化合价的升高降低,综合来说是能量的转换,要知道能量守恒定律,他们反应有吸收热量有产生热量,就是如此.
我所说也有些偏激,
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在稀溶液中,强酸跟强碱发生中和反应生成1
mol液态水时的反应热叫做中和热.
1.
必须是酸和碱的稀溶液,因为浓酸溶液和浓碱溶液在相互稀释时会放热·
2.
强酸和强碱的稀溶液反应才能保证h(aq)+oh(aq)====h2o(l)中和热均为57.3
kj·mol,而弱酸或弱碱在中和反应中由于电离吸收热量,其反应热小于57.3
kj·mol
3.以生成1
mol水为基准
今天给大家总结了一个初中化学简答题题库,赶紧复习吧!
1.怎样才能减少“白色污染”?
① 少使用塑料 ② 回收利用 ③ 研制可降解塑料
2.在使用体温计测量体温时,若不慎将体温计打破,散落出来的汞产生的汞蒸气会对人体产生危害。此时可以撒一些硫粉在上面,使硫与汞发生化合反应生成固体硫化汞(HgS)。
(1)写出硫和汞反应的化学方程式S+Hg=HgS;
(2)用分子、原子的观点解释体温计测量体温时汞柱上升的现象
测量体温时温度升高,汞原子运动加速,汞原子间隔增大,所以汞柱上升。
3.为什么煮沸的方法可以消毒医疗器械?
细菌的生命基础是蛋白质,煮沸可以使蛋白质凝固,失去生理活性。
4.聚乙烯塑料和聚氯乙烯塑料怎样鉴别?
分别取一块点燃,有刺激性气味的是聚氯乙烯塑料,无刺激性气味是聚乙烯塑料。
5.某学生做实验时,不小心将稀硫酸溅到衣服上,他认为不是浓硫酸没有大问题,但不久发现衣服上出现几个小洞,这是为什么?
稀硫酸中水蒸发,变成浓硫酸,浓硫酸具有脱水性,所以使衣服出现几个小洞。
6.避免水污染的措施有哪些?
①工业“三废”经过处理后再排放
② 农业上合理使用农药和化肥
③生活污水经处理后再排放(或加强对水质监侧)
7.写出鉴别硬水和软水的方法,现象和结论
分别取少量两种液体于两支试管中,加入适量的肥皂水,如果无泡沫、产生沉淀的是硬水,无沉淀产生,泡沫多的是软水。
8.我国有许多盐碱湖,湖中溶有大量氯化钠和纯碱,那里的农民冬天捞纯碱,夏天晒盐.试用所学知识说明:
(1)冬天捞纯碱的道理:碳酸钠溶解度随温度的升高而增大,冬天温度低,碳酸钠溶解度减小,所以从盐湖中析出来。
(2)夏天晒盐的道理:氯化钠溶解度随温度变化不大,夏天水分不断蒸发,氯化钠将析出来。
※ 该题必须把碳酸钠、氯化钠溶解度随温度变化规律答出来,然后再加以分析。
9. 1989年世界卫生组织确认,长期或大量摄入铝元素对人体神经系统将造成损害,建议限制导致人体摄入铝元素的各种应用。根据你的经验,举出二例受限制的应用。
①少使用铝薄包装糖果、香烟
②不使用铝制餐具
③少吃油炸食品
④少用氢氧化铝制的胃药
10.燃料煤所产生的(二氧化硫)是产生酸雨的主要原因,请你举出三方面酸雨危害实例及防止酸雨产生的措施。
危害:①使土壤酸化影响农作物生长 ②腐蚀建筑物 ③影响人类健康
措施:①少使用化石燃料,开发新能源 ②使用脱硫煤 ③工业废气、汽车尾气经处理后再排放。
11.经研究发现长期使用我国发明的铁锅做饭,可减少缺铁性贫血的发生,原因是?
炒菜时铁锅中少量铁单质进入人体与人体胃液作用转化为易吸收铁元素。Fe+2HCl=FeCl2+H2↑。如果在炒菜时经常加入适量的食用醋,效果会更好,理由是:醋酸与少量铁单质反应,生成可吸收的含铁物质。
12.请写出在城市产生气体污染物的三个主要原因
① 化石燃料的燃烧 ②工厂排放废气 ③汽车等排放尾气
13.为提高城市的空气质量,采取的切实可行的措施有哪些?(至少写两条)
① 减少建筑工地粉尘
②多植树造林
③工业废气经处理后再排放
14.沙尘暴形成的原因有哪些?防止措施是什么?
形成原因:① 绿色植被被破坏②大量燃烧化石燃料排放过多二氧化碳导致温室效应
防止措施:①多植树造林 ②禁止乱砍滥伐 ③少使用化石燃料,开发利用新能源。
15.导致“温室效应”的主要原因是什么?缓解“温室效应”的措施是什么?
原因是:①化石燃料的燃烧排放大量二氧化碳 ②森林被砍伐,绿色植被被破坏
措施是:①多植树造林 ②减少化石燃料燃烧,开发利用新能源。
16.双面使用纸张和缓解温室效应的关系是什么?
节约纸张就可以少砍树木,从而多吸收二氧化碳。
17.请你说说:“女娲补天”的传说中“补天”是指什么?
防止臭氧层被破坏。
18.臭氧层破坏的主要原因是什么?
超音速飞机排放尾气,以及“氟里昂”的使用。
19.应采取什么方法保护臭氧层?
①严禁使用“氟里昂”做致冷剂
②严格执行环境保护法,控制有害气体的排放或废气处理后再排放。
20.今天,反污染的前线已不单单是在工厂,室内有害化学物质的污染已经不容忽视。请写出主要室内化学污染源有哪些?
① 建筑、装潢、装饰材料污染
②厨房污染
③化汝品污染
④日用化学用品污染。
21.(1)氢气作为新能源的三大优点是什么?
①来源广泛 ②燃烧热值高 ③产物无污染
(2)目前,氢气作为能源还没有得到广泛应用的原因是什么?
①没有找到廉价的方法制取大量氢气 ②氢气贮存、运输不安全。
22.某学生在做镁带燃烧实验时,先用火柴去点燃镁,镁带并没有燃烧,后来改用酒精灯去点燃镁带,镁带燃烧了。请你用学过的知识加以解释。
要点:
①可燃物燃烧需要氧气存在的同时,温度达到它的着火点。
②火柴温度低达不到镁带燃烧时的着火点,所以镁带不能燃烧。
③酒精燃烧的温度能够达到镁带的着火点,并且周围有氧气,所以镁带能够燃烧。
23.(1)食品包装袋内,有一个装有白色颗粒的小纸袋,请问干燥剂主要成分是什么?写出它干燥时化学原理的方程式。
是CaO CaO + H2O ===Ca(OH)2
(2)在空气中小纸袋内白色颗粒粘在一起成为块状,这是为什么?并写出有关反应的化学方程式。
是因为生石灰与水反应生成氢氧化钙,氢氧化钙再与二氧化碳反应生成碳酸钙。
CaO +H2O === Ca(OH)2
Ca(OH)2 + CO2 ===CaCO3 ↓ + H2O
24.请你谈谈怎样才能爱护水资源?
①节约用水 (一水多用,不开桑拿浴)
②防止水污染 (工业“三废”处理后再排放,农业上合理使用农药和化肥等)
③开发水源 (如海水淡化)
25.如何采取措施防止或减少“水华”或“赤潮”现象?
①禁止使用含磷洗衣粉 ②农业上少使用含磷化肥
26.请你说出化学在人类生活、生产和社会发展的应用中的三大实例。
人类生活:合成医药治病;
生产:研制高效农药和化肥;
社会发展:化学领域研究和开发新能源
27.根据质量守恒定律解释:镁在氧气中燃烧后生成物的质量比原来镁条的质量大。
镁在氧气中燃烧生成氧化镁。根据质量守恒定律,参加反应的镁与氧气的质量和等于生成氧化镁的质量,所以生成物的质量比原来镁条的质量大。
28.据你所学知识提出防止土壤污染的措施(至少写出三条)
工业“三废.”经处理后再排放 农业上合理使用农药和化肥通过生物的降解和吸收来净化土壤
29.设计实验测定某地区土壤的酸碱度(写出简要操作步骤、现象和结论)
取土壤少许放入表面皿(或烧杯)中,加适量蒸馏水,用玻璃棒充分搅拌后静置,沾取清液滴在PH试纸上,观察试纸的颜色与比色卡对照,判断土壤的酸碱度。
30.为什么说水源不久将成为石油危机之后的另一个更为严重的社会危机?
①淡水不足总水量的1%
②地球表面水分布不均一
③水受到严重污染
31.废干电池必须尽快实施集中处理的问题越来越受到社会各界的关注,其主要原因是?
电池中多种离子对土壤和水源造成严重污染,所以电池要回收处理。
32.(1)误服重金属盐会使人中毒,可用于解毒急救的措施是喝鸡蛋清
(2)为了鉴别某白色纺织品的成分是蚕丝还是“人造丝”可选用的方法是 ?
滴加浓硝酸并加热或燃烧, 滴加浓硝酸并加热变黄色为蚕丝;燃烧有烧焦羽毛味的是蚕丝。
33.做馒头的面粉在发酵时会产生一些酸,使蒸出的馒头有酸味,如果在面团中加一些纯碱(或小苏打),可以使馒头蒸熟后疏松多孔,原因是:
酸与纯碱(或小苏打)作用产生二氧化碳使馒头变得疏松多孔。
34.食醋可以除去水壶中的水垢,原因是:
食醋中的醋酸与水垢中的碳酸钙反应生成二氧化碳,并生成可溶性醋酸盐。
35.在稀释浓硫酸时,一定要把?
浓硫酸沿着器壁慢慢地注入水中,并不断搅动,使产生的热迅速地扩散。切不可把水倒入浓硫酸中。
36.焊白铁皮壶时,要用到盐酸,在实际操作中常用浓的氯化铵溶液来替代,这说明浓的氯化铵溶液呈酸性。请你设计一个实验予以说明:
往氯化铵溶液中滴入石蕊试液,溶液变红色,则PH<7,溶液呈酸性。
37、食品包装盒中常放一小袋粉末状物质,该物质对食品同时具有防潮和防氧 化作用。某同学从超市购买的食品包装盒中取出装有粉末状物质的小袋,撕开发现袋里有板结的铁锈。试推测粉末状物质是什么?其作用原理是什么?
该粉末物质是铁粉。因为铁生锈时会吸收空气中的氧气和水蒸气
38、盛夏,当天气又闷又热时,大气压较低,鱼池中常常出现鱼儿“浮头”现 象(鱼缺氧,浮上水面呼吸)。其原因是什么?
盛夏,温度较高,氧气的溶解度降低,故水中溶解氧气的量减少。
39、全世界每年因生锈损失的钢铁,约占世界年产量的四分之一。铁与氧气、水等反应生成铁锈,铁锈的主要成分是什么?请你谈谈生活中观察到的保护钢铁制品的两条有效措施。
铁锈的主要成分是三氧化二铁。生活中保护钢铁生铁的措施有:①保持干燥②涂油③油漆等。
40、为了延长食品的保质期,可采用真空包装的原因是什么?另外,工业上还可以采用向食品袋里充人某种性质不活泼的气体的办法,该气体可能是什么?
防止空气进入使食品变质。该气体可能是氮气或CO2或稀有气体。
41、一辆满载乘客的汽车的油箱漏油,车厢里充满了汽油的气味,这时应该怎么办?
汽车应立即熄火停车,严禁一切烟火,打开门窗通风,疏散乘客。
42、可溶性的钡盐、汞盐等重金属盐均能使蛋白质变性而失去生理活性,从而使人中毒。医疗上常用硫酸钡作X射线透视肠胃的内服药剂,俗称“钡餐”。能否用碳酸钡代替硫酸钡?为什么?若误食了可溶性的钡盐,应服用什么解毒?
不能。因为碳酸钡会与胃酸中的盐酸反应生成可溶性的氯化钡,使人中毒。若误食了可溶性的钡盐,应服用硫酸镁或蛋清来解毒,硫酸镁为泻盐,可使患者呕吐,同时发生BaCl2+MgSO4=BaSO4↓+MgCl2将可溶性的氯化钡转化为难溶于水的硫酸钡沉淀。
43、目前市场上销售的汽水饮料大多数是碳酸饮料,其中溶有二氧化碳气体。打开汽水瓶盖时,汽水会自动喷出来。原因是什么?喝了汽水后,常常会打嗝。原因是什么?
打开汽水瓶盖时,汽水瓶内压强降低,CO2溶解度降低,所以汽水会自动喷出来。汽水进入人体后,温度升高,CO2溶解度降低,所以会打嗝。
44、今年我市决定开工建设垃圾焚烧发电厂,以改善目前埋填方式垃圾对环境产生的不良影响。其建成后既能利用垃圾,也能利用前期填埋垃圾产生的沼气,作为焚烧的原料。
(1)你认为这样做的好处是
①资源循环再利用;②不会对土壤造成污染;③解决电源紧缺问题。
(2)前期填埋的垃圾中易腐败的有机物在一定条件下被细菌分解为沼气,沼气的成分是 甲烷 (填名称)。写出沼气燃烧的化学方程式:
CH4 + 2O2 点燃 =CO2 + 2H2O
速度V(m/S) v= S:路程/t:时间
重力G (N) G=mg m:质量 g:9.8N/kg或者10N/kg
密度ρ (kg/m3) ρ=m/V m:质量 V:体积
合力F合 (N) 方向相同:F合=F1+F2
方向相反:F合=F1—F2 方向相反时,F1>F2
浮力F浮
(N) F浮=G物—G视 G视:物体在液体的重力
浮力F浮
(N) F浮=G物 此公式只适用
物体漂浮或悬浮
浮力F浮
(N) F浮=G排=m排g=ρ液gV排 G排:排开液体的重力
m排:排开液体的质量
ρ液:液体的密度
V排:排开液体的体积
(即浸入液体中的体积)
杠杆的平衡条件 F1L1= F2L2 F1:动力 L1:动力臂
F2:阻力 L2:阻力臂
定滑轮 F=G物
S=h F:绳子自由端受到的拉力
G物:物体的重力
S:绳子自由端移动的距离
h:物体升高的距离
动滑轮 F= (G物+G轮)
S=2 h G物:物体的重力
G轮:动滑轮的重力
滑轮组 F= (G物+G轮)
S=n h n:通过动滑轮绳子的段数
机械功W
(J) W=Fs F:力
s:在力的方向上移动的距离
有用功W有
总功W总 W有=G物h
W总=Fs 适用滑轮组竖直放置时
机械效率 η= ×100%
功率P
(w) P=
W:功
t:时间
压强p
(Pa) P=
F:压力
S:受力面积
液体压强p
(Pa) P=ρgh ρ:液体的密度
h:深度(从液面到所求点
的竖直距离)
热量Q
(J) Q=cm△t c:物质的比热容 m:质量
△t:温度的变化值
燃料燃烧放出
的热量Q(J) Q=mq m:质量
q:热值
常用的物理公式与重要知识点
一.物理公式
单位) 公式 备注 公式的变形
串联电路
电流I(A) I=I1=I2=…… 电流处处相等
串联电路
电压U(V) U=U1+U2+…… 串联电路起
分压作用
串联电路
电阻R(Ω) R=R1+R2+……
并联电路
电流I(A) I=I1+I2+…… 干路电流等于各
支路电流之和(分流)
并联电路
电压U(V) U=U1=U2=……
并联电路
电阻R(Ω) = + +……
欧姆定律 I=
电路中的电流与电压
成正比,与电阻成反比
电流定义式 I=
Q:电荷量(库仑)
t:时间(S)
电功W
(J) W=UIt=Pt U:电压 I:电流
t:时间 P:电功率
电功率 P=UI=I2R=U2/R U:电压 I:电流
R:电阻
电磁波波速与波
长、频率的关系 C=λν C:
物理量 单位 公式
名称 符号 名称 符号
质量 m 千克 kg m=pv
温度 t 摄氏度 °C
速度 v 米/秒 m/s v=s/t
密度 p 千克/米³ kg/m³ p=m/v
力(重力) F 牛顿(牛) N G=mg
压强 P 帕斯卡(帕) Pa P=F/S
功 W 焦耳(焦) J W=Fs
功率 P 瓦特(瓦) w P=W/t
电流 I 安培(安) A I=U/R
电压 U 伏特(伏) V U=IR
电阻 R 欧姆(欧) R=U/I
电功 W 焦耳(焦) J W=UIt
电功率 P 瓦特(瓦) w P=W/t=UI
热量 Q 焦耳(焦) J Q=cm(t-t°)
比热 c 焦/(千克°C) J/(kg°C)
真空中光速 3×108米/秒
g 9.8牛顿/千克
15°C空气中声速 340米/秒
初中物理公式汇编
【力 学 部 分】
1、速度:V=S/t
2、重力:G=mg
3、密度:ρ=m/V
4、压强:p=F/S
5、液体压强:p=ρgh
6、浮力:
(1)、F浮=F’-F (压力差)
(2)、F浮=G-F (视重力)
(3)、F浮=G (漂浮、悬浮)
(4)、阿基米德原理:F浮=G排=ρ液gV排
7、杠杆平衡条件:F1 L1=F2 L2
8、理想斜面:F/G=h/L
9、理想滑轮:F=G/n
10、实际滑轮:F=(G+G动)/ n (竖直方向)
11、功:W=FS=Gh (把物体举高)
12、功率:P=W/t=FV
13、功的原理:W手=W机
14、实际机械:W总=W有+W额外
15、机械效率: η=W有/W总
16、滑轮组效率:
(1)、η=G/ nF(竖直方向)
(2)、η=G/(G+G动) (竖直方向不计摩擦)
(3)、η=f / nF (水平方向)
【热 学 部 分】
1、吸热:Q吸=Cm(t-t0)=CmΔt
2、放热:Q放=Cm(t0-t)=CmΔt
3、热值:q=Q/m
4、炉子和热机的效率: η=Q有效利用/Q燃料
5、热平衡方程:Q放=Q吸
6、热力学温度:T=t+273K
【电 学 部 分】
1、电流强度:I=Q电量/t
2、电阻:R=ρL/S
3、欧姆定律:I=U/R
4、焦耳定律:
(1)、Q=I2Rt普适公式)
(2)、Q=UIt=Pt=UQ电量=U2t/R (纯电阻公式)
5、串联电路:
(1)、I=I1=I2
(2)、U=U1+U2
(3)、R=R1+R2
(4)、U1/U2=R1/R2 (分压公式)
(5)、P1/P2=R1/R2
6、并联电路:
(1)、I=I1+I2
(2)、U=U1=U2
(3)、1/R=1/R1+1/R2 [ R=R1R2/(R1+R2)]
(4)、I1/I2=R2/R1(分流公式)
(5)、P1/P2=R2/R1
7定值电阻:
(1)、I1/I2=U1/U2
(2)、P1/P2=I12/I22
(3)、P1/P2=U12/U22
8电功:
(1)、W=UIt=Pt=UQ (普适公式)
(2)、W=I2Rt=U2t/R (纯电阻公式)
9电功率:
(1)、P=W/t=UI (普适公式)
(2)、P=I2R=U2/R (纯电阻公式)
【常 用 物 理 量】
1、光速:C=3×108m/s (真空中)
2、声速:V=340m/s (15℃)
3、人耳区分回声:≥0.1s
4、重力加速度:g=9.8N/kg≈10N/kg
5、标准大气压值:
760毫米水银柱高=1.01×105Pa
6、水的密度:ρ=1.0×103kg/m3
7、水的凝固点:0℃
8、水的沸点:100℃
9、水的比热容:
C=4.2×103J/(kg•℃)
10、元电荷:e=1.6×10-19C
11、一节干电池电压:1.5V
12、一节铅蓄电池电压:2V
13、对于人体的安全电压:≤36V(不高于36V)
14、动力电路的电压:380V
15、家庭电路电压:220V
16、单位换算:
(1)、1m/s=3.6km/h
(2)、1g/cm3 =103kg/m3
(3)、1kw•h=3.6×106J
1 范围
本标准规定了生物质燃料的高位发热量的测定方法和低位发热量的计算方法
2 单位和定义
2.1 热量单位
热量的单位为焦耳(J)
1焦耳(J)=1牛顿(N)×1米(m)=1牛·米(N·m)
发热量测定结果以兆焦每千克(MJ/kg)或焦耳每克(J/g)表示。
2.2 弹筒发热量
单位质量的固体生物质燃料在充有过量氧气的氧弹内燃烧,其燃烧产物组成为氧气、氮气、二氧化碳、硝酸和硫酸、液态水以及固态灰时放出的热量称为弹筒发热量。
2.3 恒容高位发热量
单位质量的固体生物质燃料在充有过量氧气的氧弹内燃烧,其燃烧产物组成为氧气、氮气、二氧化碳、二氧化硫、液态水和固态灰,且所有产物都在标准温度下所放出的热量。
恒容高位发热量即由弹筒发热量减去硝酸生成热和硫酸校正热后得到的发热量。
2.4 恒容低位发热量
单位质量的固体生物质燃料在恒容条件下燃烧,在燃烧产物中所有的水都保持气态水的形态(0.1MPa),其它产物与恒容高位发热量相同,并都在标准温度下的固体生物质燃料的发热量。
2.5 恒压低位发热量
单位质量的固体生物质燃料在恒压条件下燃烧,在燃烧产物中所有的水都保持气态水的形态(0.1MPa),其它产物与恒压高位发热量相同,并都在标准温度下的固体生物质燃料的发热量。
2.6 热量计的有效热容量
量热系统产生单位温度变化所需的热量(简称热容量)。通常以焦耳每开尔文(J/K)表示。
3 原理
3.1 高位发热量
生物质的发热量在氧弹热量计中进行测定。一定量的分析试样在氧弹热量计中,进行过量氧气燃烧,氧弹热量计的热容量通过在相近条件下燃烧一定量的基准量热物苯甲酸来确定,根据试样燃烧前后量热系统产生的温升,并对点火热等附加热进行校正后即可求得试样的弹筒发热量。
从弹筒发热量中扣除硝酸生成热和硫酸校正热(硫酸与二氧化硫形成热之差)即得高位发热量。
3.2 低位发热量
生物质的恒容低位发热量和恒压低位发热量可以通过分析试样的高位发热量计算。计算恒容低位发热量需要知道固体生物质样中水分和氢的含量。原则上计算恒压低位发热量还需知道固体生物质燃料样中氧和氮的含量。
4 实验室条件
4.1 进行发热量测定的实验室,应为单独房间,不得在同一房间内同时进行其他试验项目。
4.2 室温应保持相对稳定,每次测定室温变化不超过1℃,室温以不超过15℃~30℃范围为宜。
4.3 室内应无强烈的空气对流,因此不应有强烈的热源、冷源和风扇等,试验过程中应避免开启门窗。
4.4 实验室最好朝北,以避免阳光照射,否则热量计应放在不受阳光直射的地方。
5 试剂和材料
5.1 氧气(GB 3863): 99.5%纯度,不含可燃成分,不允许使用电解氧。
5.2 苯甲酸: 基准量热物质,二等或二等以上,经权威计量机关检定或授权检定并标明标准热值。
5.3 点火丝: 直径0.1mm左右的铂、铜、镍丝或其他已知热值的金属丝或棉线,如使用棉线,则应选用粗细均匀,不涂腊的白棉线。各种点火丝点火时放出的热量如下:
铁丝:6700 J/g
镍铬丝:6000 J/g
铜丝:2500 J/g
棉线:17500 J/g
5.4 擦镜纸 :使用前先测出燃烧热:抽取3张~4张纸,团紧,称准质量,放入燃烧皿中,然后按常规方法测定发热量。取3次结果的平均值作为擦镜纸热值。
6 仪器设备
6.1 热量计
6.1.1 总则
热量计是由燃烧氧弹、内筒、外筒、搅拌器、温度传感器和试样点火装置、温度测量和控制系统以及水构成
热量计的精密度和准确度要求为,测试精密度:5次苯甲酸测试结果的相对标准差不大于0.20%;准确度:标准煤样测试结果与标准值之差都在不确定度范围内,或者用苯甲酸作为样品进行5次发热量测定,其平均值与标准热值之差不超过50J/g。
注:除燃烧不完全的结果外,所有的测试结果不能随意舍弃。
6.1.2 氧弹
由耐热、耐腐蚀的镍铬合金钢制成,需要具备3个主要性能:
a) 不受燃烧过程中出现的高温和腐蚀性产物的影响而产生热效应;
b) 能承受充氧压力和燃烧过程中产生的瞬时高压;
c) 试验过程中能保持完全气密。
弹筒容积为250mL~350 mL,弹头上应装有供充氧和排气的阀门以及点火热源的接线电极。
新氧弹和新换部件(弹桶、弹头、连接环)的氧弹应经20.0MPa的水压试验,证明无问题后方能使用。此外,应经常注意观察与氧弹强度有关的结构,如弹筒和连接环的螺纹、进气阀、出气阀和电极与弹头的连接处等,如发现显著磨损或松动,应进行修理,并经水压试验合格后再用。
氧弹还应定期进行水压试验,每次水压试验后,氧弹的使用时间一般不应超过2年。
当使用多个设计制作相同的氧弹时,每一个氧弹都必须作为一个完整的单元使用。氧弹部件的交换使用可能导致发生严重事故。
6.1.3 内筒
用紫铜、黄铜或不锈钢制成,断面可为椭圆形、菱形或其他适当形状。筒内装水2000 mL~3000 mL,以能浸没氧弹(进、出气阀和电极除外)为准。
内筒外面应高度抛光,以减少与外筒间的辐射作用。
压力表通过内径1mm~2mm的无缝铜管与氧弹连接,或通过高强度尼龙管与充氧装置连接,以便导入氧气。
压力表和各连接部分禁止与油脂接触或使用润滑油。如不慎沾污,必须依次用苯和酒精清洗,待风干后再用。
6.2 分析天平:感量 0.1mg 。
6.3 工业天平:载量 4 kg~5 kg,感量1g。
7 测定步骤
7.1 概述
发热量的测定由两个独立的实验组成,即在规定的条件下基准量热物质的燃烧实验(热容量标定)和试样的燃烧试验。为了消除未受控制的热交换引起的系统误差,要求两种试验的条件尽量相近。
试验包括定量进行燃烧反应到定义的产物和测量整个燃烧过程引起的温度变化。
试验过程分为初期、主期(反应期)和末期。对于绝热式热量计,初期和末期是为了确定开始点火的温度和终点温度;对于恒温式热量计,初期和末期的作用是确定热量计的热交换性,以便在燃烧反应期间内对热量计内筒和外筒间的热交换进行校正。初期和末期的时间应足够长。
7.2 恒温式热量计法
7.2.1按使用说明书安装调试热量计
7.2.2 在燃烧皿中称取粒度小于0.2 mm的空气干燥生物质燃料样0.9~1.1 g(称准到0.0002 g)。
燃烧时易于飞溅的试样,可用已知质量的擦镜纸包紧再进行测试,或先在压饼机中压饼并切成2 mm~4 mm的小块使用。不易燃烧完全的试样,可先在燃烧皿底部铺上一个石棉网,或用石棉绒做衬垫(先在皿底铺上一层石棉绒,然后以手压实)。石英燃烧皿不需任何衬垫。如加衬垫仍燃烧不完全,可提高充氧压力至3.2MPa,或用已知质量和热值的擦镜纸包裹称好的试样并用手压紧,然后放入燃烧皿中。
7.2.3 取一段已知质量的点火丝,把两端分别接在两个电极柱上,弯曲点火丝接近试样,注意与试样保持良好接触或保持微小的距离(对易飞溅和易燃的样品);并注意勿使点火丝接触燃烧皿,以免形成短路而导致点火失败,甚至烧毁燃烧皿。同时还应注意防止两电极间以及燃烧皿与另一电极之间的短路。
往氧弹中加入10 ml蒸馏水。小心拧紧氧弹盖,注意避免燃烧皿和点火丝的位置因受震动而改变,往氧弹中缓缓充入氧气,直至压力到2.8MPa~3.0 MPa,充氧时间不得少于15s;如果不小心充氧压力超过3.3 MPa,停止实验,放掉氧气后,重新充氧至3.2 MPa以下。当钢瓶中氧气压力降到5.0 MPa以下时,充氧时间应酌量延长,压力降至4.0 MPa以下时,应更换新的氧气瓶。
7.2.4 往内筒中加入足够的蒸馏水,使氧弹盖的顶面(不包括突出的进、出气压力阀和电极)淹没在水面下10mm~20mm。每次实验时用水量应与标定热容量时一致(相差1g以内)。
水量最好用称量法测定。如用容量法,则需对温度变化进行修正。注意恰当调节内筒水温,使终点时内筒比外筒温度高1K左右,以使终点时内筒温度出现明显下降。外筒温度应尽量靠近室温,相差不得超过1.5K。
7.2.5把氧弹放入装好水的内筒中,如氧弹中无气泡漏出,则表明气密性良好,即可把内筒放在外筒的绝缘架上;如有气泡出现,则表明漏气,应找出原因,加以纠正,重新充氧。然后接上点火电极插头,装上搅拌器和量热温度计,并盖上外筒的盖子。
注 :一 般 热量计由点火到终点的时间为8min-10min。对一台具体热量计,可根据经验恰当掌握。
7.2.6 实验结束,取出内筒和氧弹,开启放气阀,放出燃烧废气,打开氧弹,仔细观察弹筒和燃烧皿内部,如果有试样燃烧不完全的迹象或有炭黑存在,试验应作废。
量出未烧完的点火丝长度,以便计算实际消耗量。
用蒸馏水充分冲洗氧弹内各部分、放气阀,燃烧皿内外和燃烧残渣。把全部洗液(共约100m L)收集在一个烧杯中供测硫使用。
8 测定结果的计算
8.1点火热校正
在熔断式点火法中,应由点火丝的实际消耗量(原用量减掉残余量)和点火丝的燃烧热计算试验中点火丝放出的热量。
在棉线点火法中,首先算出所用一根棉线的燃烧热(剪下一定数量适当长度的棉线,称出它们的质量,然后算出一根棉线的质量,再乘以棉线的单位热值),然后确定每次消耗的电能热。
注:电能产生的热量(J)=电压(V)× 电流(A)× 时间(S).
二者放出的总热量即为点火热。
8.2 高位发热量的计算
8.2.1 试验结束后,空气干燥生物质燃料样的弹筒发热量Qb,ad仪器会自动显示在相应表格内。
8.2.2 按式(2)计算空气干燥生物质燃料样的恒容高位发热量Qgr,ad
Qgr。ad =Qb,ad -(94.1Sb,ad+aQb,ad) ---------(2)
式中 :
Qgr,ad—空气干燥生物质燃料样的恒容高位发热量,单位为焦耳每克(J/g);
Qb,ad— 空气干燥生物质燃料样的弹筒发热量,单位为焦耳每克(J/g);
Sb,ad— 由弹筒洗液测得的生物质燃料的含硫量,单位为百分数(%);当全硫含量低于4.00%时,或发热量大于 14 .60 M J/ kg 时 , 用 全硫代替Sb,ad ;
94. 1— 空气干燥生物质燃料样中每1.00%硫的校正值,单位为焦耳(J);
a— 硝酸生成热校正系数:
当 Qb ≤16 .7 0M J /kg a= 0. 0010 ;
当 16 .7 0M J /kg <Q b<25 .1 0 M J/kg,a=0.00 12 ;
当Q b >25 .10 M J/ kg ,a= 0. 0016 。
加助燃剂后,应按总释热量考虑。
在需要测定弹筒洗液中硫Sb,ad的情况下,把洗液煮沸2 -3m in,取下稍冷后,以甲基红 (或相应的混合指示剂)为指示剂,用氢氧化钠标准溶液滴定,以求出洗液中的总酸量,然后按式(3)计算出弹筒洗液硫Sb,ad (%) :
Sb,ad=(c×V/ m-aQb,ad/60)×1.6---------(3)
式中 :
c— 氢氧化钠标准溶液的物质的量浓度,单位mol/L
V— 滴定用去的氢氧化钠溶液体积,单位为毫升(mL)
60— 相当1m mol硝酸的生成热,单位为焦耳(J)
m— 称取的试样质量,单位为克(g)
1.6 —将每摩尔硫酸1/2(H2SO4)转换为硫的质量分数的转换因子;
注:这里规定的对硫的校正方法中,略去了对生物质燃料样中硫酸盐的考虑。这对绝大多数生物质燃料来说影响不大,因生物质燃料的硫酸盐硫含量一般很低。但有些特殊生物质燃料样,硫酸盐硫的质量分数可达0.5%以上。根据实际经验,生物质燃料样燃烧后,由于灰的飞溅,一部分硫酸盐硫也随之落入弹筒,因此无法利用弹筒洗液来分别测定硫酸盐硫和其他硫。遇此情况,为求高位发热量的准确,只有另行测定生物质燃料中的硫酸盐硫或可燃硫,然后做相应的校正。关于发热量大于14. 60 M J /k g的规定,在用擦镜纸或掺苯甲酸的情况下,应按擦镜纸或掺添加物后放出的总热量来掌握。
9 热容量和仪器常数标定
9.1 在不加衬垫的燃烧皿中称取经过干燥和压片的苯甲酸,苯甲酸片的质量以0.9~1.1 g左右为宜。
苯甲酸应预先研细并在盛有浓硫酸的干燥器中干燥3天或在60℃~ 70℃烘箱中干燥3h~4h 。
9.2 苯甲酸也可以在燃烧皿中熔融后使用。熔融可在121℃~126℃的烘箱中放置1h,或在酒精灯的小火焰上进行,放入干燥器中冷却后使用。熔体表面出现的针状结晶,应用小刷刷掉,以防燃烧不完全。
9.3 试验结束后,打开氧弹,注意检查内部,如发现有炭黑存在,试验应作废。
9.4 热容量标定中硝酸生成可按式(4)求得:
qn=Q×m×0.001 5 ··················(4)
式中:
qn——硝酸的生成热,单位为焦耳(J);
Q——苯甲酸的标准热值,单位焦耳每克(J/g);
m——苯甲酸的用量,单位为克(g);
0.0015——苯甲酸燃烧时的硝酸生成热校系数。
9.5按照本标准第8.1条的方法进行必要的校正。
9.6 热容量标定一般应进行5次重复试验,计算5次重复试验结果的平均值和标准差S,其相对标准差不应超过0.20%,再补做一次试验,取符合要求的5次结果的平均值(修约至1J/K)作为该仪器的热容量,若任何5次结果的相对标准差都超过0.20%,则应对试验条件和操作技术仔细检查并纠正存在问题后,重新进行标定,舍弃已有的全部结果。
9.7 在使用新型热量计前,需确定其热容量的有效工作范围。方法是:用苯甲酸至少进行8次热容量标定试验,苯甲酸片的质量一般从0.7g至1.3g,或根据被测样品可能涉及的热值范围(温升)确定苯甲酸片的质量。
9.8 热容量标定值的有效期为3个月,超过此期限时应重新标定。但有下列情况时,应立即重测:
9.8.1更换量热温度计;
9.8.2更换热量计大部件如氧弹头、连接环(由厂家供给的或自制
的相同规格的小部件如氧弹的密封圈、电极柱、螺母等不在此列);
9.8.3标定热容量和测定发热量时的内筒温度相差超过5K;
9.8.4热量计经过较大的搬动之后。
如果热量计量热系统没有显著改变,重新标定的热容量值与前一次的热容量值相差不应大于0.25%,否则,应检查试验程序,解决问题后再重新进行标定。
10 结果的表述
弹筒发热量和高位发热量的结果计算到1J/g,取高位发热量的两次重复测定的平均值,按GB/T 483数字修约到最接近的10J/g的倍数,按J/g或MJ/kg的形式报出。
11方法的精密度
发热量测定的重复性和再现性如表2规定:
12 低位发热量的计算
12.1 恒容低位发热量
工业上是根据生物质燃料的收到基低位发热量进行计算和设计,生物质燃料的收到基恒容低位发热量的计算方法如式(13):
式中:
Qnet,v,ar——生物质燃料的收到基恒容低位发热量,单位为焦耳每克(J/g);
Qgr,v,ad——生物质燃料的空气干燥基恒容高位发热量,单位为焦耳每克(J/g);
Mt——生物质燃料的收到基全水分,单位为百分数(%);
Mad——生物质燃料的空气干燥基水分,单位为百分数(%);
Had——生物质燃料的空气干燥基氢含量,单位为百分数(%)。
12.2 恒压低位发热量
由弹筒发热量算出的高位发热量和低位发热量都属恒容状态,在实际工业燃烧中则是恒压状态,严格地讲,工业计算中应使用恒压低位发热量。如有必要,恒压低位发热量可按式(14)计算:
式中:
Qnet,p,ar——生物质燃料的收到基恒压低位发热量,单位为焦耳每克(J/g);
Oad——生物质燃料的空气干燥基氧含量,单位为百分数(%);
Nad——生物质燃料的空气干燥基氮含量,单位为百分数(%)。
其余符号意义同前
13 各种不同基的生物质燃料的发热量换算
13.1 高位发热量基的换算
生物质燃料的各种不同基的高位发热量按式(16)、式(17)、式(18)换算:
式中:
Qgr——高位发热量,单位为焦耳每克(J/g);
Aad——空气干燥基生物质燃料样的灰分,单位为百分数(%);ar,ad,d,daf——分别代表收到基、空气干燥基、干燥基和干燥无灰基。
其余符号意义同前。
13.2 低位发热量基的换算
生物质燃料的各种不同水分基的恒容低位发热量按式(19)换算:
式中:
Qnet,v,m——水分为M的生物质燃料的恒容低位发热量,单位为焦耳每克(J/g);
M——生物质燃料样的水分,单位为百分数(%);
干燥基时M=0,空气干燥基时M=Mad,收到基时,M=Mt。
其余符号意义同前。
14 试验报告
试验结果报告应包括以下信息:
a)试样编号;
b)依据标准;
c)试验结果;
d)与标准的任何偏离;
e)试验中出现的异常现象;
f)试验日期;