TEST FACULTATIF N

Jacques-E. Moser

Description

• cours - matière potentielle : l' épreuve

ÉQUILIBRES ET RÉACTIVITÉ CHIMIQUES 2011-2012 TEST FACULTATIF N 7 NOVEMBRE 2011 Nom: __________________________ Prénom: __________________________ Section: Chimie EPFL UNIL Sciences criminelles Consignes importantes • La durée globale de l'épreuve est de 45 min.

• matériel d'écriture normal et de feuilles de brouillon vierges
• verso de la feuille
• constante d'équilibre adimensionnelle
• transition entre réaction spontanée
• enthalpie standard de vaporisation
• equilibre
• équilibre
• réaction
• réactions

Sujets

• Feuille
• Réaction
• Équilibre
• Constante
• Standard
• Vierge
• Normal
• Écriture

Informations

• Publié par: odwui
• Nombre de lectures: 71
• Langue: Français
• Poids de l'ouvrage: 1 Mo

Extrait

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 ÉQUILIBRES ET RÉACTIVITÉ CHIMIQUES   

2011-2012

TEST  FACULTATIF  N 7 NOVEMBRE 2011     Nom: __________________________ Prénom: __________________________ 

Section:

 

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

 Chimie EPFL

Consignes importantes

• • •

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

 UNIL Sciences criminelles

La durée globale de l'épreuve est de45 min.

Le recueil de feuilles de réponses doit êtresigné au bas de la page 6.

En dehors du matériel d'écriture normal et de feuilles de brouillon vierges, seul l'usage d'unformulaire de 2 côtés de page A4au maximumet d'une calculatrice scientifique(sans aucun fichier alphanumérique stocké ni possibilité de communication)est autorisé. Un tableau périodique est fourni à la fin de la donnée de l'épreuve.

Toutes les réponses seront inscritesà l'encresur les pages suivantes, dans les cadresprévus à cet effet (au besoin, utiliser le verso de la feuille en indiquant clairement "voir verso" dans le cadre correspondant).

Les réponses devront donner suffisamment d'indications pour que le correcteur puisse apprécier le raisonnement qui a permis de les obtenir.

Les feuilles debrouillon ne seront pas récoltéesà la fin de l'épreuve et ne pourront donc pas être prises en compte.

Lesrésultats numériquesdevront être livrés avec leursunités.

Les surveillants ne répondront à aucune question relative à la donnée.

Si au cours de lépreuve, une erreur apparente dénoncé devait être repérée, on le signalera par écrit sur la copie et poursuivra en expliquant les initiatives quon serait amené à prendre.

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Problème 1[ 19 points ]

2

Lhydrogénocarbonate de sodium NaHCO 3 , appelé communément  estbicarbonate », utilisé comme levure chimique (poudre à lever) en pâtisserie. Ce composé réagit lors du processus de cuisson selon léquation :

2 NaHCO 3 (s) ⇄  Na 2 CO 3 (s) + CO 2 (g) + H 2 O (g)

0–10–1–1 Données :T= 25°CΔH f [ kJmol ]S[ JmolK ]  NaHCO 3 (s) – 950,8101,7  Na 2 CO 3 (s) –1'130,7135,0  CO 2 (g) – 393,5 213,7  H 2 79,8– 285,8 O (l) 0–1  Enthalpie standard de vaporisation :ΔH vap (H 2 O)=40,68kJmol 0–1 Entropie standard de vaporisation :ΔS vap (H 2 O) =108,9 Jmol

a) Déterminer lenthalpie standard de la réaction àT= 25°C. La réaction est-elle endo- ou exothermique ?

         

b) Calculer la valeur de lentropie standard de la réaction àT= 25°C. Attendait-on une valeur positive ou négative ? Justifiez la réponse.

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        

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3

c) Déterminez la valeur de lenthalpie libre standard de la réaction àT= 25°C . La réaction est-elle spontanée à cette température ?

     

d) En admettant queΔH r °etΔS r °sont indépendantes de la température, calculez la températureT t laquelle une transition entre réaction spontanée et non spontanée se à produit en précisant le sens de la transition.

           

e) Exprimez littéralement la constante d'équilibre adimensionnelle K de la réaction en fonction des pressions partielles des composés et calculez sa valeur numérique àla températureT= 25°C.

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        

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4

f) Quel serait l'effet sur l'équilibre (justifiez la réponse) de l'ajout au mélange réactionnel de NaHCO 3 (s) si la réaction est menée dans un récipient fermé ? Leffet serait-il le même si la réaction était menée dans un récipient ouvert à la pression atmosphérique ?

           

 Problème 2[ 6 points ]

A une températureT= 22°C, lenthalpie libre molaire standard de la réaction doxydo- 0–1 réduction suivante vautΔG r = – 88,8 kJmol .

+ 2+ Cu (s) + 2 Ag (aq) ⇄  Cu (aq) + 2 Ag (s)

Dans une solution aqueuse à léquilibre, on a trouvé que les valeurs des coefficients dactivité + 2+ des ions métalliques à la même température sont γ (Ag ) = 0,89 et γ = 0,40.(Cu )





         

Déterminez les valeurs numériques respectives des constantes déquilibre K et K C de la réaction àT= 22°C.

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Problème 3[ 14 points ]

5

A une températureT= 986°C, la constante déquilibre de la réaction suivante vaut K = 0.63.

CO (g) + H 2 O (g) ⇄  CO 2 (g) + H 2 (g)

Un mélange gazeux constitué de1mol de vapeur deau et de 3 mol de CO réagit dans une enceinte fermée isotherme jusquà parvenir à un équilibre à une pression totaleP tot = 2,0 atm. On postulera que tous les gaz se comportent comme des gaz parfaits.

a)

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                          

Combien de mol de H 2 seront présentes à léquilibre dans le mélange ?

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6

b) Quelles seront les pressions partielles des quatre constituants du mélange gazeux à léquilibre ?

          

c) Quels sont les volumes occupés respectivement par le mélange réactionnel initial et par le mélange à léquilibre ?           

 

Fin de lépreuve

   Signature: ___________________________________ 

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7

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