H2、O2与Pd反应的平衡压力研究

基于电子与核振动近似方法,应用密度泛函B3P86方法和相对论有效核势SDD计算,结合统计热力学方法, 研究了100K～1000K温度范围内Pd与H2、O2反应的标准生成热力学函数以及反应平衡压力与温度的关系. 结果表明：Pd与H2、O2反应是放热反应,Pd原子吸附H2的放热量大于吸附O2的放热量,温度升高不利于吸附反应进行;Pd对O2的自发吸附温度很低,室温下几乎不能进行,而对H2的自发吸附温度可高达500K以上;在100K~284.394K可自发吸附O2和H2的温度范围内,O2的反应平衡压力比H2的平衡压力高出9~18个数量级. 因此,O2作为杂质气体对目标反应Pd-H2的影响非常有限.     

H2、D2、CO与Pd同时反应的热力学耦合理论和排代效应

应用密度泛函B3P86方法,对H(D)、C、O采用6-311++G**,对Pd采用相对论有效势SDD基集合进行理论计算, 得到PdH(PdD)、PdCO、H2、D2、CO等分子的平衡几何和离解能。利用电子-振动近似理论,分别计算了在不同温度下Pd与氢、Pd与氘、以及Pd与CO反应的平衡常数及平衡分压。进而利用同时反应的热力学理论,研究Pd与H2、D2、CO同时反应的平衡组份、平衡分压力及其排代效应和相互耦合竞争效应。     

H2O2分解反应的不可逆过程热力学

扩展现行的线性不可逆过程热力学理论到远离平衡又没有产生耗散结构的体系,建立非均相体系只存在一个化学反应的反应速率通用方程,并将此反应速率方程应用于H2O2催化分解反应这个经典的动力学问题,分别得到了298K及308K条件下和实测数据吻合的四次关系式·结果表明考虑了高次项后,不可逆过程热力学可以用于远离平衡体系的化学反应·高次近似时,取多少次方对不同的化学反应条件是不同的,这决定于其远离平衡的程度,并且通过对线性不可逆过程热力学扩展的应用为远离平衡的化学反应的研究提供了一种新的方法·     

H_2、D_2、CO与Pd同时反应的热力学耦合理论和排代效应

应用密度泛函B3P86方法,对H(D)、C、O采用6-311++G~(**),对Pd采用相对论有效势SDD基集合进行理论计算,得到PdH(PdD)、PdCO、H_2、D_2、CO等分子的平衡几何和离解能.利用电子-振动近似理论,分别计算了在不同温度下Pd与氢、Pd与氘、以及Pd与CO反应的平衡常数及平衡分压.进而利用同时反应的热力学理论,研究Pd与H_2、D_2、CO同时反应的平衡组份、平衡分压力及其排代效应和相互耦合竞争效应.     

PbPd合金氢化反应分析

采用B3LYP方法,对钯和铅原子采用LANL2DZ收缩价基组,氢原子采用6-311++G**全电子基函数,得到了气态PbPd、PbPdH及H2分子的能量E、焓H和熵S.对于气固氢化反应1/2H2(g)+PbPd(s)=PbPdH(s),采用朱正和研究小组提出的气固反应热力学函数的近似计算方法,得到298.15～998.15 K温度范围内PbPdH(s)的生成热力学函数和PbPd合金氢化反应平衡压力,根据单点计算值拟合出反应平衡压力与温度的函数关系为logpH2=3.00-1.51×103/T.比较PbPdH(s)、PdH(s)和PdYH(s)的△Gθ的大小,得到△GθPdYH(s)△GθPbPdH(s)△GθPdH(s),这说明PbPd合金对H2的吸附能力比纯Pd要强,但比PdY合金要弱,因此在纯Pd中加入Y比加入Pb更有利于提高渗氢速率.     

PdH和PdH2的分子结构与势能函数

目的研究PdH和PdH2的分子结构与势能函数.方法采用数用相对论有效原子实势(RECP)和密度泛函(B3LYP)方法.结果计算得到基态PdH,PdH2分子的电子状态分别为2∑和1A1,几何构型为C∞v和C2v,基态能量分别为一191. 75×10-10J和一192.65×10-10J.应用多体展式理论和最小二乘法研究得到了PdH和PdH2的势能函数的解析式.结论研究结果正确反映了PdH和PdH2分子的结构特征,这个方法对于获得用于储氢材料计算机设计参数是可行的.     

Na2O2与CO2反应的研究

文章通过实验和热力学计算探讨No2O2与CO2反应的条件。     

FeS2-H2O系综合平衡电势-pH图及其应用

根据综合平衡原理,建立和讨论了一种新型的ＦｅＳ２－Ｈ２Ｏ系电势－ｐＨ图及该体系中溶液态物质的浓度分布函数单质硫只有较小的稳定区且依赖于溶液中含硫物种总浓度Ｃｔ（Ｓ）和Ｈ２Ｓ气体的分压大小,当Ｃｔ（Ｓ）固定时,分压小于某临界值后单质硫的稳定区将消失Ｆｅ２Ｏ３（Ｓ）和ＦｅＳ２（Ｓ）的稳定区均很大,Ｆｅ２Ｏ３的稳定性与溶液中含铁总浓度Ｃｔ（Ｆｅ）有关,而ＦｅＳ２的稳定性与Ｃｔ（Ｓ）、Ｃｔ（Ｆｅ）及Ｈ２Ｓ气体的分压均有关图３,表３,参４     

H2O＋H→OH＋H2反应的理论研究

对Ｈ２Ｏ＋Ｈ→ＯＨ＋Ｈ２反应，用从头算方法（ＵＭＰ４／６－３１Ｇ）作了ＩＲＣ解析，计算活化能与实验值相符，在沿ＩＲＣ动态学分析的基础上，用传统过渡态理论，变分过渡态理论及相应隧值效应校正计算反应速率常数，获得了与实验值一致的结果。     

H与CF3O2自由基反应的理论研究

用从头算(ab initio)方法和密度泛函理论(DFT)对H与CF3O2自由基的反应进行了研究，在HF／6-31G。和B3LYP／6-31G基组水平上，对该反应过程中可能出现的中间体和过渡态的构型及能量进行了优化，并分析了反应过程中生成的产物，对各过渡态，利用内禀反应坐标IRC来进行验证，在B3LYP／6-31G构型优化的基础上，用B3LYP／6-311G和B3LYP／6-311 G计算了反应过程中各物种的总能量和相对能量，根据相对能量绘制的势能剖面图直观地反映了H CF3O2的反应机理，由势能面得出，反应生成CF3O和OH的历程最容易发生，这与实验事实是一致的.     

吸热式可控气氛中多元反应复杂化学平衡的热力学研究

本文对吸热式可控气氛与碳钢间的多元反应同时平衡体系用两种热力学方法进行了处理,得到了有关方程式.并用IBM计算机计算了体系中各组元在不同温度下的平衡组成和气氛的碳势,所揭示的规律为:在一定温度下,气氛的碳势随CO_2的浓度增加而减少; 在一定CO_2浓度时,碳势随炉温增高而降低.其结果与文献值相符,所得结论在可控气氛热处理实际生产中具有一定的参考价值.     

PdH2和YH2分子结构与分子光谱

使用钯和钇原子相对论有效原子实势SDD和密度泛函理论B3LYP方法对PdH2和YH2分子结构与分子光谱进行理论研究.结果表明PdH2分子基态为角形C2v结构,基态电子态为1A1,平衡几何为RPd-H=0.169 3 nm,∠HPdH=29.3°,YH2分子基态为角形C2v结构,基态电子态为2A1,平衡几何为RY-H=0.196 2 nm,∠HYH=114.3°.同时计算给出各种稳定结构的振动频率,红外强度,拉曼活性与退极化率和偶极矩.     

化学反应平衡常数与速率常数关键点探析

化学热力学中的平衡常数K与化学动力学中的速度常数k相关性很强,对他们进行深入研究有助于从宏观层面和微观结构去进一步认识化学反应的本质。K和k都是温度的函数,所以当温度变化时,K、k必然随之变化,与化学反应的宏观和微观变化相对应。     

含有多种离子平衡的金属——水体系的E—pH关系

同时平衡原理应用到Fe-H2O和Cu-H2O体系，在一定电位范围内，计算了液固之间E－pH关系，该方法应用到含有多种离子平衡的金属－水体系计划E－pH关系，结果与实验符合。     

CaO-SiO_2-MgO-H_2O体系的热力学研究

本文研究了ＣａＯ－ＳｉＯ２－ＭｇＯ－Ｈ２Ｏ体系的热力学,结果表明：ＳｉＯ２ 优先与ＣａＯ水热形成水化硅酸钙,多余的ＳｉＯ２ 才会与ＭｇＯ直接水热形成水化硅酸镁。当没有ＳｉＯ２ 时,ＭｇＯ才会水化形成Ｍｇ（ＯＨ）２。     

基于同时平衡原理的Fe-H2O系电势-pH图

运用同时平衡原理,讨论了Fe-H2O系中的相平衡关系,绘制了25℃时Fe-H2O系的电势-pH图．由于溶液中所有金属离子都与相应的固相组分同时保持平衡,因此,电势-pH图中出现了一个完整的液相稳定区,而不存在Fe^3 与Fe^2 之间的平衡线．当温度和压力一定时,各相稳定区的位置和大小仅决定于体系中可溶性组分的总浓度,而与各可溶性组分浓度的相对大小无关．随着液相中铁的总浓度的升高,液相稳定区减小,而固相组分的稳定区相应地扩大．     

一种新的氨基甲酸铵分解平衡实验装置

文中给出了一种新的氨基甲酸铵分解平衡实验装置 ,并对新旧实验装置进行了对比分析。通过对新装置的测试及学生实验效果的检验 ,证明新的实验装置除保留了原装置的优点外 ,又弥补了原装置的许多不足