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
On considère la réaction de combustion à 298 K du composé organique
.
+
(g)
(g) +
(l)
| Données à 298 K et sous 1 bar |
| Composé |
(g) |
(l) |
|
|
(
) | -393.5 | -285.8 | |
|---|
Son enthalpie standard vaut
.
Entrer la réponse avec une seule décimale en remplaçant la virgule par un point.
C. Enthalpie avec variation de température
On considère la réaction de combustion du composé organique
.
(g) +
(g)
(g) +
(l)
- Son enthalpie standard à K vaut
.
- Les capacités calorifiques à pression constante (
) sont indépendantes de la température dans l'intervalle considéré.
- Il n'y a aucun changement de phase ni pour les réactifs, ni pour les produits.
| Données à 298 K et sous 1 bar |
| Composé |
(g) |
(l) |
(g) |
|
|
(
) | 37.1 | 75.4 | 29.1 | |
|---|
L'enthalpie standard de cette réaction de combustion à °C vaut
.
Entrer la réponse à l'unité près.
C. Enthalpie avec variation de température II
On considère la réaction de combustion du composé azoté
.
(g) +
(g)
(l) +
(g)
- Son enthalpie standard à K vaut
.
- Les capacités calorifiques à pression constante (
) sont indépendantes de la température dans l'intervalle considéré.
- Il n'y a aucun changement de phase ni pour les réactifs, ni pour les produits.
| Données à 298 K et sous 1 bar |
| Composé |
(g) |
(l) |
(g) |
(g) |
|
|
(
) | 37.1 | 75.4 | 29.1 | 29.1 | |
|---|
L'enthalpie standard de cette réaction de combustion à °C vaut
.
Entrer la réponse à l'unité près.
D. Enthalpie avec changement de phase
On considère la réaction de combustion du composé organique
.
(g) +
(g)
(g) +
- Son enthalpie standard à K vaut
.
- L'enthalpie de vaporisation de l'eau
vaut 40.7
à K.
- Les capacités calorifiques à pression constante (
) sont indépendantes de la température dans l'intervalle considéré.
| Données à 298 K et sous 1 bar |
| Composé |
(g) |
(l) |
(g) |
(g) |
|
|
(
) | 37.1 | 75.4 | 33.6 | 29.1 | |
|---|
L'enthalpie standard de cette réaction de combustion à °C vaut
.
Entrer la réponse à l'unité près.
D. Enthalpie avec changement de phase II
On considère la réaction de combustion du composé azoté
.
(g) +
(g)
+
(g)
- Son enthalpie standard à K vaut
.
- L'enthalpie de vaporisation de l'eau
vaut 40.7
à K.
- Les capacités calorifiques à pression constante (
) sont indépendantes de la température dans l'intervalle considéré.
| Données à 298 K et sous 1 bar |
| Composé |
(g) |
(l) |
(g) |
(g) |
(g) |
|
|
(
) | 37.1 | 75.4 | 33.6 | 29.1 | 29.1 | |
|---|
L'enthalpie standard de cette réaction de combustion à °C vaut
.
Entrer la réponse à l'unité près.
E. Enthalpies de liaison et de formation
On cherche à calculer l'enthalpie de formation du composé
avec les données suivantes. Données
L'enthalpie de sublimation du carbone graphite
vaut
.
Les valeurs exactes des enthalpies de liaison en
sont :
| H - H | N  N | O = O |
|---|
| -436 | -945 | -497 |
Pour les liaisons suivantes, on donne les valeurs moyennes des enthalpies de liaison en
de
(g) à K vaut
.
Entrer la réponse à l'unité près.
B. Enthalpie de combustion II
On considère la réaction de combustion à 298 K du composé azoté
.
+
(g)
(l) +
(g)
| Données à 298 K et sous 1 bar |
| Composé |
(g) |
(l) |
|
|
(
) | -393.5 | -285.8 | |
|---|
Son enthalpie standard vaut
.
Entrer la réponse avec une seule décimale en remplaçant la virgule par un point.
B. Enthalpie et entropie de combustion I
On considère la réaction de combustion à 298 K du composé organique
.
+
(g)
(g) +
(l)
| Données à 298 K et sous 1 bar |
| Composé |
(
) |
(
) |
|
(g) |
|
|
|
(l) |
|
|
|
(g) |
|
|
|
|
|
|
Son enthalpie standard vaut
.
Son entropie standard vaut
.
Entrer les réponses avec une seule décimale en remplaçant la virgule par un point.
C. Enthalpie et entropie avec variation de température
On considère la réaction de combustion du composé organique
.
(g) +
(g)
(g) +
(l)
- Son enthalpie standard à K vaut
.
- Son entropie standard à K vaut
.
- Les capacités calorifiques à pression constante (
) sont indépendantes de la température dans l'intervalle considéré.
- Il n'y a aucun changement de phase ni pour les réactifs, ni pour les produits.
| Données à 298 K et sous 1 bar |
| Composé |
(g) |
(l) |
(g) |
|
|
(
) | 37.1 | 75.4 | 29.1 | |
|---|
L'enthalpie standard de cette réaction de combustion à °C vaut
.
Son entropie standard à °C vaut
.
Entrer les réponses à l'unité près.
C. Enthalpie et entropie avec variation de température II
On considère la réaction de combustion du composé azoté
.
(g) +
(g)
(l) +
(g)
- Son enthalpie standard à K vaut
.
- Son entropie standard à K vaut
.
- Les capacités calorifiques à pression constante (
) sont indépendantes de la température dans l'intervalle considéré.
- Il n'y a aucun changement de phase ni pour les réactifs, ni pour les produits.
| Données à 298 K et sous 1 bar |
| Composé |
(g) |
(l) |
(g) |
(g) |
|
|
(
) | 37.1 | 75.4 | 29.1 | 29.1 | |
|---|
L'enthalpie standard de cette réaction de combustion à °C vaut
.
Son entropie standard à °C vaut
.
Entrer les réponses à l'unité près.
D. Enthalpie et entropie avec changement de phase
On considère la réaction de combustion du composé organique
.
(g) +
(g)
(g) +
- Son enthalpie standard à K vaut
.
- Son entropie standard à K vaut
.
- L'enthalpie de vaporisation de l'eau
vaut 40.7
à K.
- Les capacités calorifiques à pression constante (
) sont indépendantes de la température dans l'intervalle considéré.
| Données à 298 K et sous 1 bar |
| Composé |
(g) |
(l) |
(g) |
(g) |
|
|
(
) | 37.1 | 75.4 | 33.6 | 29.1 | |
|---|
L'enthalpie standard de cette réaction de combustion à °C vaut
.
Son entropie standard à °C vaut
.
Entrer les réponses à l'unité près.
D. Enthalpie et entropie avec changement de phase II
On considère la réaction de combustion du composé azoté
.
(g) +
(g)
+
(g)
- Son enthalpie standard à K vaut
.
- Son entropie standard à K vaut
.
- L'enthalpie de vaporisation de l'eau
vaut 40.7
à K.
- Les capacités calorifiques à pression constante (
) sont indépendantes de la température dans l'intervalle considéré.
| Données à 298 K et sous 1 bar |
| Composé |
(g) |
(l) |
(g) |
(g) |
(g) |
|
|
(
) | 37.1 | 75.4 | 33.6 | 29.1 | 29.1 | |
|---|
L'enthalpie standard de cette réaction de combustion à °C vaut
.
Son entropie standard à °C vaut
.
Entrer les réponses à l'unité près.
B. Enthalpie et entropie de combustion II
On considère la réaction de combustion à 298 K du composé azoté
.
+
(g)
(l) +
(g)
| Données à 298 K et sous 1 bar |
| Composé |
(
) |
(
) |
|
(g) |
|
|
|
(l) |
|
|
|
(g) |
|
|
|
(g) |
|
|
|
|
|
|
Son enthalpie standard vaut
.
Son entropie standard vaut
.
Entrer les réponses avec une seule décimale en remplaçant la virgule par un point.
F. Enthalpie libre à 298 K
Cet exercice comporte plusieurs étapes. On considère la réaction à 298 K :
+
+
| Données à 298 K et sous 1 bar |
| Composé |
(
) |
(
) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Question 1 : L'enthalpie libre standard de cette réaction à 298 K vaut
.
Entrer la réponse avec une seule décimale en remplaçant la virgule par un point.
Son enthalpie libre standard à 298 K vaut
.
Question 2 : La réaction est-elle spontanée à 298 K ?
Comme l'enthalpie libre standard de la réaction est positive, la réaction n'est pas spontanée à 298 K.
On considère que
et
ne dépendent pas de la température (approximation d'Ellingham).
Question 3 : Existe-t-il une température pour laquelle la réaction devient spontanée ?
Il existe une température pour laquelle la réaction devient spontanée car
et
sont de même signe.
Question 4 : La température pour laquelle la réaction devient spontanée vaut
K.
Entrer la réponse à l'unité près.
F. Enthalpie libre à T quelconque
Cet exercice comporte 3 étapes. On considère la réaction à 298 K :
+
+
Son enthalpie standard
vaut
et son entropie standard
vaut
.
On considère que
et
ne dépendent pas de la température et donc qu'on se place dans l'approximation d'Ellingham.
Question 1 : L'enthalpie libre standard de cette réaction à K vaut
.
Entrer la réponse avec une seule décimale en remplaçant la virgule par un point.
L'enthalpie libre standard de la réaction à K vaut
.
Question 2 : Sachant que R =
, la constante d'équilibre K de la réaction à K vaut
.
La réponse doit être donnée sous la forme x.y*10^(z) où
et
sont des chiffres (avec
) et
un entier relatif.
La constante d'équilibre de la réaction à K est
.
Question 3 : Que peut-on dire de cette réaction à K ?
B. Entropie de combustion I
On considère la réaction de combustion à 298 K du composé organique
.
+
(g)
(g) +
(l)
| Données à 298 K et sous 1 bar |
| Composé |
(g) |
(l) |
(g) |
|
|
(
) | 213.7 | 70 | 205.1 | |
|---|
Son entropie standard vaut
.
Entrer la réponse avec une seule décimale en remplaçant la virgule par un point.
C. Entropie avec variation de température
On considère la réaction de combustion du composé organique
.
(g) +
(g)
(g) +
(l)
- Son entropie standard à K vaut
.
- Les capacités calorifiques à pression constante (
) sont indépendantes de la température dans l'intervalle considéré.
- Il n'y a aucun changement de phase ni pour les réactifs, ni pour les produits.
| Données à 298 K et sous 1 bar |
| Composé |
(g) |
(l) |
(g) |
|
|
(
) | 37.1 | 75.4 | 29.1 | |
|---|
L'entropie standard de cette réaction de combustion à °C vaut
.
Entrer la réponse à l'unité près.
C. Entropie avec variation de température II
On considère la réaction de combustion du composé azoté
.
(g) +
(g)
(l) +
(g)
- Son entropie standard à K vaut
.
- Les capacités calorifiques à pression constante (
) sont indépendantes de la température dans l'intervalle considéré.
- Il n'y a aucun changement de phase ni pour les réactifs, ni pour les produits.
| Données à 298 K et sous 1 bar |
| Composé |
(g) |
(l) |
(g) |
(g) |
|
|
(
) | 37.1 | 75.4 | 29.1 | 29.1 | |
|---|
L'entropie standard de cette réaction de combustion à °C vaut
.
Entrer la réponse à l'unité près.
D. Entropie avec changement de phase
On considère la réaction de combustion du composé organique
.
(g) +
(g)
(g) +
- Son entropie standard à K vaut
.
- L'enthalpie de vaporisation de l'eau
vaut 40.7
à K.
- Les capacités calorifiques à pression constante (
) sont indépendantes de la température dans l'intervalle considéré.
| Données à 298 K et sous 1 bar |
| Composé |
(g) |
(l) |
(g) |
(g) |
|
|
(
) | 37.1 | 75.4 | 33.6 | 29.1 | |
|---|
L'entropie standard de cette réaction de combustion à °C vaut
.
Entrer la réponse à l'unité près.
D. Entropie avec changement de phase II
On considère la réaction de combustion du composé azoté
.
(g) +
(g)
+
(g)
- Son entropie standard à K vaut
.
- L'enthalpie de vaporisation de l'eau
vaut 40.7
à K.
- Les capacités calorifiques à pression constante (
) sont indépendantes de la température dans l'intervalle considéré.
| Données à 298 K et sous 1 bar |
| Composé |
(g) |
(l) |
(g) |
(g) |
(g) |
|
|
(
) | 37.1 | 75.4 | 33.6 | 29.1 | 29.1 | |
|---|
L'entropie standard de cette réaction de combustion à °C vaut
.
Entrer la réponse à l'unité près.
B. Entropie de combustion II
On considère la réaction de combustion à 298 K du composé azoté
.
+
(g)
(l) +
(g)
| Données à 298 K et sous 1 bar |
| Composé |
(g) |
(l) |
(g) |
(g) |
|
|
(
) | 213.7 | 70 | 205.1 | 191.6 | |
|---|
Son entropie standard vaut
.
Entrer la réponse avec une seule décimale en remplaçant la virgule par un point.
A. Equilibrer une réaction I
Compléter, avec les coefficients stœchiométriques appropriés, l'équation chimique suivante qui fait intervenir le composé organique
.
+
(g)
(g) +
(l)
Les coefficients stoechiométriques sont entrés soit sous forme entière, soit sous forme décimale où la virgule est remplacée par un point.
A. Equilibrer une réaction II
Compléter, avec les coefficients stœchiométriques appropriés, l'équation chimique suivante qui fait intervenir le composé azoté
.
+
(g)
(g) +
(l) +
(g)
Les coefficients stoechiométriques sont entrés soit sous forme entière, soit sous forme décimale où la virgule est remplacée par un point.
B. Enthalpie, entropie et enthalpie libre de combustion I
On considère la réaction de combustion à 298 K du composé organique
.
+
(g)
(g) +
(l)
| Données à 298 K et sous 1 bar |
| Composé |
(
) |
(
) |
|
(g) |
|
|
|
(l) |
|
|
|
(g) |
|
|
|
|
|
|
Son enthalpie standard vaut
.
Son entropie standard vaut
.
Son enthalpie libre standard vaut
.
Entrer les réponses avec une seule décimale en remplaçant la virgule par un point. La valeur de l'enthalpie libre sera calculée à partir des valeurs arrondies.
C. Enthalpie, entropie et enthalpie libre avec variation de température
On considère la réaction de combustion du composé organique
.
(g) +
(g)
(g) +
(l)
- Son enthalpie standard à K vaut
.
- Son entropie standard à K vaut
.
- Les capacités calorifiques à pression constante (
) sont indépendantes de la température dans l'intervalle considéré.
- Il n'y a aucun changement de phase ni pour les réactifs, ni pour les produits.
| Données à 298 K et sous 1 bar |
| Composé |
(g) |
(l) |
(g) |
|
|
(
) | 37.1 | 75.4 | 29.1 | |
|---|
L'enthalpie standard de cette réaction de combustion à °C vaut
.
Son entropie standard à °C vaut
.
Son enthalpie libre standard à °C vaut
.
Entrer les réponses à l'unité près. La valeur de l'enthalpie libre sera calculée à partir des valeurs arrondies.
C. Enthalpie, entropie et enthalpie libre avec variation de température II
On considère la réaction de combustion du composé azoté
.
(g) +
(g)
(l) +
(g)
- Son enthalpie standard à K vaut
.
- Son entropie standard à K vaut
.
- Les capacités calorifiques à pression constante (
) sont indépendantes de la température dans l'intervalle considéré.
- Il n'y a aucun changement de phase ni pour les réactifs, ni pour les produits.
| Données à 298 K et sous 1 bar |
| Composé |
(g) |
(l) |
(g) |
(g) |
|
|
(
) | 37.1 | 75.4 | 29.1 | 29.1 | |
|---|
L'enthalpie standard de cette réaction de combustion à °C vaut
.
Son entropie standard à °C vaut
.
Son enthalpie libre standard à °C vaut
.
Entrer les réponses à l'unité près. La valeur de l'enthalpie libre sera calculée à partir des valeurs arrondies.
D. Enthalpie, entropie et enthalpie libre avec changement de phase
On considère la réaction de combustion du composé organique
.
(g) +
(g)
(g) +
- Son enthalpie standard à K vaut
.
- Son entropie standard à K vaut
.
- L'enthalpie de vaporisation de l'eau
vaut 40.7
à K.
- Les capacités calorifiques à pression constante (
) sont indépendantes de la température dans l'intervalle considéré.
| Données à 298 K et sous 1 bar |
| Composé |
(g) |
(l) |
(g) |
(g) |
|
|
(
) | 37.1 | 75.4 | 33.6 | 29.1 | |
|---|
L'enthalpie standard de cette réaction de combustion à °C vaut
.
Son entropie standard à °C vaut
.
Son enthalpie libre standard à °C vaut
.
Entrer les réponses à l'unité près. La valeur de l'enthalpie libre sera calculée à partir des valeurs arrondies.
D. Enthalpie, entropie et enthalpie libre avec changement de phase II
On considère la réaction de combustion du composé azoté
.
(g) +
(g)
+
(g)
- Son enthalpie standard à K vaut
.
- Son entropie standard à K vaut
.
- L'enthalpie de vaporisation de l'eau
vaut 40.7
à K.
- Les capacités calorifiques à pression constante (
) sont indépendantes de la température dans l'intervalle considéré.
| Données à 298 K et sous 1 bar |
| Composé |
(g) |
(l) |
(g) |
(g) |
(g) |
|
|
(
) | 37.1 | 75.4 | 33.6 | 29.1 | 29.1 | |
|---|
L'enthalpie standard de cette réaction de combustion à °C vaut
.
Son entropie standard à °C vaut
.
Son enthalpie libre standard à °C vaut
.
Entrer les réponses à l'unité près. La valeur de l'enthalpie libre sera calculée à partir des valeurs arrondies.
B. Enthalpie, entropie et enthalpie libre de combustion II
On considère la réaction de combustion à 298 K du composé azoté
.
+
(g)
(l) +
(g)
| Données à 298 K et sous 1 bar |
| Composé |
(
) |
(
) |
|
(g) |
|
|
|
(l) |
|
|
|
(g) |
|
|
|
(g) |
|
|
|
|
|
|
Son enthalpie standard vaut
.
Son entropie standard vaut
.
Son enthalpie libre standard vaut
.
Entrer la réponse avec un seul chiffre après la virgule qui doit être remplacée par un point. La valeur de l'enthalpie libre sera calculée à partir des valeurs arrondies.
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