呋喃甲醛与乙二胺反应热量衡算:C7H10N2O合成及副反应分析
首先需要确定反应方程式:
主反应:C5H4OCHO + C2H8N2 → C7H10N2O + H2O
副反应:2C2H8N2 + C4H4O → 2C6H10N2 + C4H4O2
根据《化工数据导引》中的数据,可以得到:
呋喃甲醛的热值:-120.2 kcal/mol
乙二胺的热值:-56.2 kcal/mol
C7H10N2O的热值:-53.0 kcal/mol
水的热值:-68.3 kcal/mol
三乙烯二胺的热值:-70.6 kcal/mol
副反应生成的呋喃的热值:-58.2 kcal/mol
副反应生成的甲醛的热值:-41.3 kcal/mol
根据反应方程式,可以计算出主反应和副反应中各自消耗的物质的摩尔数:
主反应:1 mol呋喃甲醛 + 1.2 mol乙二胺 → 1 molC7H10N2O + 1 molH2O
副反应:2 mol乙二胺 + 1 mol呋喃甲醛 → 2 mol三乙烯二胺 + 1 mol呋喃 + 1 mol甲醛
根据摩尔数,可以计算出主反应和副反应中各自放出的热量:
主反应放热量:(-120.2 kcal/mol × 1 mol) + (-56.2 kcal/mol × 1.2 mol) + (-53.0 kcal/mol × 1 mol) + (-68.3 kcal/mol × 1 mol) = -373.9 kcal
副反应放热量:(-56.2 kcal/mol × 2 mol) + (-120.2 kcal/mol × 1 mol) + (-70.6 kcal/mol × 2 mol) + (-58.2 kcal/mol × 1 mol) + (-41.3 kcal/mol × 1 mol) = -473.1 kcal
因此,主反应放出的热量为-373.9 kcal,副反应放出的热量为-473.1 kcal。总放热量为-847.0 kcal。
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