OEF Réactions chimiques (enthalpie et entropie)
--- Introduction ---
Ce module regroupe pour l'instant 29 exercices de thermochimie.
Pour chaque composé (type I organique ou type II azoté) et chaque type d'exercice
(type B. à 298 K, type C. avec variation de température et sans changement d'état ou
type D. avec variation de température et changement d'état),
l'exercice "Enthalpie et entropie..." regroupe les exercices "Enthalpie" et "Entropie".
L'exercice "Enthalpie, entropie et enthalpie libre" ajoute également le calcul d'enthalpie libre.
B- Enthalpie de combustion I
Calculer l'enthalpie standard de combustion à 298 K. + O2(g) 
CO2(g) + H2O(l)
On donne:
- ΔfH° CO2(g) = -393.5 kJ.mol
- ΔfH° H2O(l) = -287.8 kJ.mol
- ΔfH° = kJ.mol
kJ.mol
C- Var.de température sans changt. de ph
(g) + O2 (g) CO2 (g) + H2O (l)
Connaissant l'enthalpie standard de combustion à K qui est de kJ.mol
, calculer l'enthalpie standard de combustion à °C. On admettra que les Cp sont constants dans l'intervalle de température considérée et qu'il n'y a pas de changement de phase des réactifs et des produits. On donne:
- Cp O2 = 29.4 J.K
.mol
- Cp CO2 = 37.1 J.K
.mol
- Cp H2O(l) = 89.1 J.K
.mol
- Cp = J.K
.mol
kJ.mol
C- Var.de température et changt. de phas
Connaissant l'enthalpie standard de combustion à K qui est de kJ.mol
, calculer l'enthalpie standard de combustion à °C. (g) + O2(g) CO2(g) + H2O(l)
On admettra que les Cp sont constants dans l'intervalle de température considérée. On donne:
- Cp O2(g) = 29.4 J.K-1.mol
- Cp CO2(g) = 37.1 J.K
.mol
- Cp H2O(l) = 89.1 J.K
.mol
- Cp H2O(g) = 33.6 J.K
.mol
- Cp (g) = J.K
.mol
- Δvap H° H2O(l) = 40.7 kJ.mol
à K
kJ.mol
D- Enthalpie de liaison
Calculer l'enthalpie standard de formation de (g) à K. On donne les enthalpie de liaison
- H - H dans H2 : -436 kJ.mol
- N
N dans N2 : -945 kJ.mol
- O = O dans O2 : -497 kJ.mol
| C - C | -348 kJ.mol
| | C = C | -612 kJ.mol
|
| C C | -855 kJ.mol
| | C = O | -743 kJ.mol
|
| C N | -890 kJ.mol
| | C - N | -305 kJ.mol
|
| N - H | -388 kJ.mol
| | O - H | -463 kJ.mol
|
| C - O | -360 kJ.mol
| | C - H | -412 kJ.mol
|
Enthalpie de sublimation de C (graphite) : +716 kJ.mol
ΔfH° (g)
kJ.mol
B- Enthalpie de combustion II
Calculer l'enthalpie standard de combustion à 298 K. + O2(g) CO2(g) + H2O(l) + N2 (g)
On donne:
- ΔfH° CO2(g) = -393.5 kJ.mol
- ΔfH° H2O(l) = -287.8 kJ.mol
- ΔfH° = kJ.mol
kJ.mol
F- Calcul d'enthalpie libre à 298 K
+
+
- Calculer l'enthalpie libre standard de la réaction à 298 K. On donne:
|
H° = kJ.mol-1 | S° = J.K-1.mol-1 |
|
H° = kJ.mol-1 | S° = J.K-1.mol-1 |
|
H° = kJ.mol-1 | S° = J.K-1.mol-1 |
|
H° = kJ.mol-1 | S° = J.K-1.mol-1 |
Entrer la réponse avec une seule décimale:
G° =
kJ.mol-1
- L'enthalpie libre standard de la réaction à 298 K vaut kJ.mol-1.
- La réaction est-elle spontanée à 298 K ?
- Existe-t-il une température pour laquelle la réaction devient spontanée ?
- Quelle est cette température en Kelvin ? Entrer la réponse avec une seule décimale : T =
K
F- Calcul d'enthalpie libre, T quelconqu
+
+
On donne à 298 K:
H° = kJ.mol-1 :
S° = J.K-1.mol-1. On se place dans le cadre de l'approximation d'Ellingham.
- Calculer l'enthalpie libre standard de la réaction à K.
Entrer la réponse avec une seule décimale :
G° =
kJ.mol-1
- L'enthalpie libre standard de la réaction à K est kJ.mol-1.
- Calculer la constante d'équilibre de la réaction à K. Entrer la réponse sous la forme 1.1E+11: K =
- La constante d'équilibre de la réaction à K est .
- Que peut-on dire de cette réaction à K ?
E- Calcul d'entropies de combustion I
Calculer l'entropie standard de combustion de à 298 K. + O2(g) CO2(g) + H2O(l)
On donne:
- S° CO2 (g) = 213.7 J.K
mol
- S° H2O (l) = 109.6 J.K
.mol
- S° O2 (g) = 205.1 J.K
.mol
- S° = J.K
.mol
J.K
.mol
G - Var. de température sans changt. de
(g) + O2 (g) CO2 (g) + H2O (l)
Connaissant l'entropie standard de combustion à K qui est de J.K
.mol
, calculer l'entropie standard de combustion à °C. On admettra que les Cp sont constants dans l'intervalle de température considérée et qu'il n'y a pas de changement de phase des réactifs et des produits. On donne:
- Cp O2 = 29.4 J.K
.mol
- Cp CO2 = 37.1 J.K
.mol
- Cp H2O(l) = 89.1 J.K
.mol
- Cp = J.K
.mol
J.K
.mol
G - Var.de température et changt. de pha
Connaissant l'entropie standard de combustion à K qui est de J.K
.mol
, calculer l'entropie standard de combustion à °C. (g) + O2(g) CO2(g) + H2O(g)
On admettra que les Cp sont constants dans l'intervalle de température considérée. On donne:
- Cp O2(g) = 29.4 J.K-1.mol
- Cp CO2(g) = 37.1 J.K
.mol
- Cp H2O(l) = 89.1 J.K
.mol
- Cp H2O(g) = 33.6 J.K
.mol
- Cp (g) = J.K
.mol
- Δvap H° H2O(l) = 40.7 kJ.mol
à K
J.K
.mol
E- Calcul d'entropies de combustion II
Calculer l'entropie standard de combustion de à 298 K. + O2(g) CO2(g) + H2O(l) + N2(g)
On donne:
- S° CO2(g) = 213.7 J.K
mol
- S° H2O(l) = 109.6 J.K
.mol
- S° N2(g) = 191.6 J.K
.mol
- S° O2 (g) = 205.1 J.K
.mol
- S° = J.K
.mol
K
.mol
A- Equilibrer une réaction I
Entrer les coefficients stoechiométriques sous forme entière ou décimale : +
O2(g)
CO2(g) +
H2O(l)
A- Equilibrer une réaction II
Entrer les coefficients stoechiométriques sous forme entière ou décimale : +
O2(g)
CO2(g) +
H2O(l) +
N2 (g)
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