燃烧反应速度方程及其影响因素

燃烧反应是一种氧化还原反应，其反应速度方程可以根据化学反应动力学理论得到。

（一）质量作用定律

对于简单反应

aA+bB=cC+dD

其反应速度在恒温条件下与反应物浓度（以方程式中该反应物的系数为指数）的乘积成正比，称为质量作用定律，数学表达式为

W_s=kC^a_AC^b_B (2-1)

式中 W_s——化学反应速度[mol/（L·s）]；

C_A——A反应物的物质的量浓度（mol/L）；

C_B——B反应物的物质的量浓度（mol/L）；

k——反应速度常数。

a和b之和n称为反应级数。若n=2，则称该反应为二级反应，其余类推。

（二）阿累尼乌斯公式

化学反应速度常数k随温度增加而增加，其关系就是阿累尼乌斯公式

式中 K₀——频率因子；(www.xing528.com)

E——反应活化能（J/mol）；

R——摩尔气体常数[8.314J/（mol·K）]；

T——反应绝对温度（K）。

（三）燃烧反应速度方程

将阿累尼乌斯公式代入质量作用定律得

从式（2-3）可以得出：

（1）在火灾现场氧气和可燃气体的浓度越低，燃烧反应速度越慢。在关闭房门的房间内，由于氧气浓度很低，所以燃烧反应进行得就很缓慢。当氧气浓度下降到一定浓度时，绝大多数燃烧都会熄灭。

（2）火灾现场温度越低，燃烧反应速度越慢，这是降温灭火法的依据。温度越低，燃烧中的自由基增长速度越慢，同时液体的蒸发、固体可燃物的裂解挥发速率下降，这些都不利于燃烧的进行。

（3）可燃物反应活化能E越高，燃烧反应速度越慢。反应活化能E是用来破坏反应物分子内部化学键所需要的能量，可燃物内部化学键越牢固，需要的活化能就越大，反应速度也就越慢。

【思考与练习题】

1.燃烧的基本特征和本质是什么？

2.简述燃烧与氧化的关系。

3.影响燃烧反应速度的因素有哪些？