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学习目标
1.了解燃烧反应方程式的书写规律。
2.掌握纯净物完全燃烧所需空气量的计算。
能力目标
1.能够正确书写燃烧反应方程式。
2.能计算一定量的可燃物燃烧时的空气需要量，并能够解决实际问题。
描述参加燃烧反应的各种物质变化过程的表达式，称为燃烧反应方程式。可燃物的燃烧一般是在空气中进行的。在空气中，氧气约占 21%（体积百分比），氮气约占 79%（体积百分比），即
= 1 ∶3.76，N
2
在燃烧中一般不参加化学反应，但空气中的N
2
总是与参加化学反应的O
2
按一定的比例（1 ∶3.76）进入燃烧体系。也就是说，燃烧中只要有 1 体积（或摩尔）的O
2
参加反应，就必然有 3.76 体积（或摩尔）的N
2
参与，从而需要 4.76 体积（或摩尔）的空气。因此，研究物质的燃烧反应，必须考虑N
2
的参与，并将相应量的N
2
写入燃烧反应方程式。
例如，碳完全燃烧的化学反应方程式C+O
2
，每燃烧 1 mol的C，就要消耗 1 mol的O
2
，也必然有 3.76 mol的N
2
同时被带入燃烧体系，必须考虑N
2
的参与，并将相应量的N
2
写入燃烧反应方程式。
又如，氢气和甲烷的燃烧反应方程式分别为
一般有机可燃物的分子式可表示为C α H β O γ ，其空气中完全燃烧反应方程式通式可表示为
书写空气中燃烧反应方程式，首先可燃物为 1 mol，其次反应前后都必须写出氮气，氮气的化学计量系数为氧气的 3.76 倍，通式中氧气的化学计量系数为
，用A来表示。
1 mol可燃纯净物（单质或化合物）完全燃烧所需O 2 为A mol，则所需的空气量为 4.76A mol。在实际的工作中，常常需要计算出单位体积或单位质量的可燃物完全燃烧所需空气量的体积。可燃物如为气态，其完全燃烧所需空气量常用“m 3 / m 3 ”表示；如为液态或固态，则用“m 3 / kg”表示。
根据理想气体状态方程PV = nRT，在相同状态下，气体的摩尔比等于其体积比。由燃烧反应方程式可知，1 mol气态纯净物完全燃烧需要A mol的O 2 ，所需的空气量为 4.76A mol；则 1 m 3 气态纯净物完全燃烧需要A m 3 的O 2 ，所需的空气量为 4.76A m 3 ，即
[例 2-1]试求 1 m 3 乙烷完全燃烧所需的空气量。
解：C
2
H
6
+
O
2
+
×3.76N
2
+3H
2
O+
×3.76N
2
+Q
所以，A =
则，V
空
= 4.76A= 4.76×
= 16.66 m
3
答：1 m 3 乙烷完全燃烧所需的空气量为 16.66 m 3 。
液态或固态纯净物，在标准状况（0 ℃、1.013 25×10 5 Pa）下完全燃烧所需的空气量可按式（2-25）计算，即
式中 M——液态或固态纯净物的摩尔质量（或相对分子质量），g/ mol。
[例 2-2]试求 1 kg乙醇在标准状况下完全燃烧所需的空气量。
解：C
2
H
5
OH+3O
2
+3×3.76N
2
+3H
2
O+3×3.76N
2
+Q
所以，A = 3，M= 46 g/ mol
则，V
空
=4.76×3×
≈6.95m
3
。
答：1 kg乙醇在标准状况下完全燃烧所需的空气量约为 6.95 m 3 。
若液态或固态纯净物在常温常压（25 ℃、1.013 25×10 5 Pa）下完全燃烧，则所需的空气量可按下式计算
那么，1 kg乙醇在常温常压下完全燃烧所需的空气量为
若是在非标准状态下完全燃烧，则所需的空气量可根据理想气体状态方程PV = nRT进行计算。
[例 2-3]试求 1 kg乙醇在 20 ℃、0.9 个大气压完全燃烧所需的空气量。
根据乙醇的燃烧反应方程式可知，1 mol乙醇需要 3 mol的O
2
，而 1 kg乙醇的摩尔数为
，则需要氧气的摩尔数为
，则
答：1 kg乙醇在 20 ℃、0.9 个大气压完全燃烧所需的空气量为 8.30 m 3 。
思考题
1.计算 300 m 3 的H 2 S完全燃烧所需要的理论空气量和实际空气量。（气态物质的α =1.02-1.2）
2.某站在测试加热炉效率时，测得燃料油组成C = 85.72%，H = 12.15%，O= 1.21%，S =0.433%，N= 0.161%，W= 0.32%。
（1）燃料油完全燃烧时需要的理论空气量（空气密度为 1.293 kg/ m 3 ）。
（2）求 200 m 3 的燃料油完全燃烧所需要的实际空气量。
3.计算 5 t丙酮在 32 ℃，1 个大气压下完全燃烧所需要的理论空气量和实际空气量。