呋喃甲醛与乙二胺反应热量衡算 - 详细计算过程

本文依据《化工数据导引》，计算呋喃甲醛和乙二胺以1:1.2的比例反应，主反应生成C7H10N2O和水，第一个副反应生成三乙烯二胺和甲醛，第二个副反应生成三乙烯二胺和呋喃，并依据《化工工艺设计手册》和《化工数据导引》详细计算以上各反应的热量衡算内容。

首先，根据化学反应方程式：

C6H5OCHO + C2H4(NH2)2 → C7H10N2O + H2O

主反应的热效应可以通过化工数据导引中的热效应数据计算得出：

ΔHrxn = ΔHf(C7H10N2O) + ΔHf(H2O) - ΔHf(C6H5OCHO) - ΔHf(C2H4(NH2)2) = (-19.6) + (-285.8) - (-116.3) - (-82.2) = -105.3 kJ/mol

其中，ΔHf(C7H10N2O)、ΔHf(H2O)、ΔHf(C6H5OCHO)和ΔHf(C2H4(NH2)2)分别为C7H10N2O、H2O、呋喃甲醛和乙二胺的标准生成焓。

接下来，根据反应方程式，第一个副反应生成三乙烯二胺和甲醛，第二个副反应生成三乙烯二胺和呋喃，可以得到副反应的热效应：

ΔHrxn1 = ΔHf(C6H9N3) + ΔHf(CH2O) - ΔHf(C2H4(NH2)2) = (-28.4) + (-201.0) - (-82.2) = -146.8 kJ/mol

ΔHrxn2 = ΔHf(C6H9N3) + ΔHf(C4H4O) - ΔHf(C6H5OCHO) = (-28.4) + (-37.7) - (-116.3) = 50.2 kJ/mol

其中，ΔHf(C6H9N3)、ΔHf(CH2O)、ΔHf(C4H4O)分别为三乙烯二胺、甲醛和呋喃的标准生成焓。

综上所述，反应总热效应为：

ΔHrxn_total = ΔHrxn + ΔHrxn1 + ΔHrxn2 = (-105.3) + (-146.8) + 50.2 = -201.9 kJ/mol

因此，反应放热，需要释放201.9 kJ能量才能使反应发生。