S3 – Chimie 1 – Chimie des solutions – Thermodynamique 2 – Corrigé Partiel 2012 ଴
1. ‫ܭ‬ଶଽ଼
ൌ ݁‫ ݌ݔ‬ቀെ

2.

బ
୼ೝ ீమవఴ

ቁ ൌ 8,44. 10଼

ோ∗ଶଽ଼
బ
୼ೝ ீభమబబ

଴
ൌ ݁‫ ݌ݔ‬ቀെ
ቁ ൌ 9,16. 10ିଷ et : ‫ܭ‬ଵଶ଴଴
ோ∗ଵଶ଴଴

଴ ଴
‫ܭ‬ଶଽ଼
൐൐ ‫ܭ‬ଵଶ଴଴
: Même si la réaction est plus favorable du point de vue thermodynamique à 298K, il est préférable de travailler à haute température afin d’augmenter la vitesse de la réaction.

3. Loi de Van’t Hoff :

ௗ ୪୬ ௄°
ௗ்

ൌ

୼ೝ ு°
ோ ் మ

L’intégration de la loi de Van’t Hoff, en supposant l’enthalpie standard de la réaction constante entre బ

298K et 1200K, conduit à : Δ௥ ‫ܪ‬° ൌ

಼
ோ ୪୬ భమబబ బ

಼మవఴ
భ
భ
ି
మవఴ భమబబ

ൌ െ83,2 ݇‫ܬ‬. ݉‫ି ݈݋‬ଵ

4. A Ti, K°=1 : L’intégration de la loi de Van’t Hoff entre 298K et Ti conduit à l’expression de Ti
ଵ
suivante : ܶ௜ ൌ భ
ೃ
భ ൌ 768 ‫ܭ‬
మవఴ

ି

౴ೝ ಹ°

୪୬ బ
಼

మవఴ

5. Par application du principe de modération de Le Chatelier :
-

Une diminution de pression à composition et T constantes entraine un déplacement dans le sens qui s’accompagne d’une augmentation du nombre de moles gazeuses : la décomposition de CH4 en C et H2.

-

L’ajout de carbone solide ne modifie pas les pressions partielles de CH4 et de H2 : Le quotient réactionnel reste égal à K° : l’équilibre n’est pas modifié.

6.

2 H2(g)

+

C(s)

=

CH4(g)

∑ ݊௚௔௭

Départ :

2 mol.

excès

0 mol.

2 mol.

Equilibre :

2(1-ξéqu.)

excès

ξéqu.

2-ξéqu.

pressions partielles :

ଶሺଵିξé୯୳.ሻ
ଶିξé୯୳.

Loi d’action de masse :

଴
‫ܭ‬ଵଶ଴଴

்ܲ

ൌ

೛಴ಹ ,é೜ೠ.
ర
ቁ
೛°
೛ಹ ,é೜ೠ. మ
ቀ మ
ቁ
೛°

ቀ

ξé୯୳.
ଶିξé୯୳.

ൌ

ξé୯୳.ሺଶିξé୯୳.ሻ ௣°

ସ∗ሺଵିξé୯୳.ሻమ ௉೅

்ܲ

ൌ 9,18. 10ିଷ (α)

Solution : ξé୯୳. = 0,018 mol.
7. L’équation (α) de la question 5. Se réécrit : avec ξéqu. = 0,5 mol. Soit : ்ܲ = 82 bar.

௉೅
௣°

ൌ ସ∗ሺଵିξé୯୳.ሻమ ∗௄బ

ξé୯୳.ሺଶିξé୯୳.ሻ
భమబబ

= 81,7

En accord avec la réponse à la