THERMODYNAMIQUE

Exercice 1 :

On donne, les chaleurs de combustion correspondant aux enthalpies molaires de référence des réactions suivantes :

 

Calculer l'enthalpie molaire de référence de la réaction d'hydrogénation du benzène en cyclohexane

 

Exercice 2 :

Déterminer l'enthalpie molaire de référence de combustion de l'acétylène, ainsi décrite :

 

Exercice 3 :

Calculer l'enthalpie de la réaction suivante à 298 K, DrH.

C2H6 (g) + 7/2 O2 (g) = 2 CO2 (g) + 3 H2O (g)

On donne :

liaison

C-C

C-H

O=O

C=O

O-H

énergie de liaison en kJ.mol-1 à 298 K

347,36

410,48

493,24

798,38

462,31

2) Calculer DrH398

On donne :

Cp,m(C2H6,g) = 53,1 J mol.-1 K-1

Cp,m(O2,g) = 29,47 J mol.-1 K-1

Cp,m(CO2,g) = 37,24 J mol.-1 K-1

Cp,m(H2O,g) = 32,14 J mol.-1 K-1

On supposera Cp,m constant dans l'intervalle de température considérée.

 

Exercice 4:

2 SO2 (g) + O2 (g) = 2 SO3 (g)

Calculer la constante KR de l'équilibre à la température de 25C.

 

SO2(g)

O2 (g)

SO3 (g)

Df G298 (kJ.mol.-1)

-300,37

0

-370,37

 

 

 

Exercice 5 :

Soit la réaction :

A(g) + 2 B(g) = C(s)

On donne pour cette réaction les valeurs de KR pour 4 températures :

T (K)

KR

300

35608

500

996

1000

68

2000

18

1) Déterminer DRG0300

2) Déterminer DRH0 et DRS0 en supposant qu'elles sont indépendantes de la température.

 

 

Exercice 6

On étudie la réaction suivante : A(g) + B(s) = 2 C(g)

Pour diverses températures on a déterminé la constante K de cet équilibre. On a trouvé les valeurs suivantes :

T ( C)

K

27

0,018

127

0,222

327

2,725

 

 1) Prévoir sans calculs et en justifiant simplement votre réponse :

a.le signe de DRH0

b.le signe de DRS0

2) Déterminer les valeurs de DRH0 et DRS0

On donne R = 8,314 J mol-1 K-1

3) On appelle température d'inversion d'un équilibre la température pour laquelle sa constante est égale à l'unité. Déterminer la température d'inversion de cet équilibre.

4) Prévoir qualitativement l'influence d'une augmentation de pression sur cet équilibre.

5) Prévoir qualitativement l'influence à pression constante :

Exercice 7 :

On donne E0 Fe3+/Fe2+ = 0,77 V et E0 Fe2+/Fe = -0,44 V. Calculer E0 Fe3+/Fe

Exercice 8 :

C=12 H=1 O=16

On étudie léquilibre destérification entre lacide éthanoïque (CH3COOH) et le méthanol (CH3OH) qui fournit de léthanoate de méthyle (CH3COOCH3) et de leau.

- Ecrire léquilibre correspondant.

- Lors dune expérience, on mélange 6 g dacide éthanoïque pur et 3,2 g de méthanol pur. On laisse la réaction se faire jusqua ce que léquilibre soit établi. On analyse alors le mélange réactionnel et on trouve quil sest formé 0,07 mole deau. Calculer la constante de cet équilibre.

- Lors dune autre expérience on fait réagir 10 g dacide éthanoïque pur et 20g de méthanol pur. Quelle sera la composition du mélange à léquilibre ?

- Lors dune troisième expérience on mélange 1 mole déthanoate de méthyle et 36 g deau. Quelle sera la composition du mélange à léquilibre ?

Exercice 9 :

A partir des constantes déquilibre connues calculer les constantes déquilibre inconnues.

(1) A + B = 2C (K1 = 10)

(2) B + 2D = E (K2 = 0,5)

(3) E + 2A = 2F (K3 = 1,5)

(4) 2B = E (K4 = 25)

 

(5) A + 2D = 2C (K5 = ?)

(6) 2D + A = F (K6 = ?)

(7) A + B = F (K7 = ?)