撞击诱导硝基甲烷分子第一步分解反应的动力学计算

• 作者: 孙桂华 宋晓书 葛素红 董光兴
• 来源期刊: 原子与分子物理学报
• 学科: 化学
• 关键词: 活化自由能 反应速率 平衡常数 硝基甲烷
• 年，卷（期）: 2017,（1）
• 所属期刊栏目: 原子与分子碰撞过程
• 页码范围: 78-86
• 页数: 9页
• 分类号: O643
• 字数: 7654字
• 语种: 中文
• DOI: 103969/j.issn.1000-0364.2017.02.012

摘要

本文基于分子温度与压强的关系,计算在不同压强下基态和最低三态硝基甲烷的分子温度,对应计算其沿着CN键裂解反应的热化学和动力学参数.发现基态的硝基甲烷沿着CN键的分解反应是吸热反应,不具自发性,反应转换温度为1550.2 K,平衡常数在80-1202 K温度范围内很低.最低三态的硝基甲烷沿着CN键的裂解是放热反应,反应的Gibbs自由能在80-2558.5 K范围内为负,有好的自发性,且反应较为彻底.298.15-2558.5 K温度范围内反应活化能随着温度的升高而改变,使反应速率随着温度的升高而急剧增大.对应硝基甲烷爆压15 GPa,其分子温度为4617.6 K,该温度下三态分子分解反应的反应速率为1.088×108 cm3·mol-1·s-1.推算硝基甲烷沿着CN键分解反应混合物的终态温度,当混合物为硝基、甲基和基态的硝基甲烷分子时,反应的终温为1611.37 K,等效能为1676.47 cm-1.当混合物为硝基、甲基、基态和最低三态的硝基甲烷分子时,反应的终温为1184.79 K,等效能为1232.65 cm-1.两种情况下终态等效能都足以维持硝基甲烷分子沿C-N键裂解反应的发生.这个能量也足以导致混合物中的NO2分解为NO和O,这与实验检测的结论相一致.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	宋晓书	贵州师范大学物理与电子技术学院	73	188	6.0	7.0
2	葛素红	河西学院物理与机电工程学院	33	72	4.0	7.0
3	董光兴	河西学院物理与机电工程学院	23	41	3.0	5.0
4	孙桂华	河西学院物理与机电工程学院	20	19	3.0	3.0