EXERCICES
175
Espèce chimique
CH 3 COOH() C 5 H 11 OH() ester() eau()
Δ vap H ◦ / kJ·mol −1
41,6
52,2
43,9
44,0
6.5 Synthèse du méthanol (##)
Le méthanol peut être préparé par action du dihydrogène sur le monoxyde de carbone
selon :
CO (g) + 2 H 2 (g)
=
CH 3 OH (g).
1. On part d’un état d’équilibre caractérisé par la température T , le pression totale p
et les quantités de matière n
éq
i de chaque participant i.
Étudier l’effet de l’introduction d’une quantité de matière dn i à température et pression constantes sur la position de l’équilibre.
2. Le mélange initial est constitué de 1 mol de dihydrogène et a mol de monoxyde
de carbone.
Quelle est la valeur numérique du paramètre a qui permet d’obtenir à l’équilibre, une
fraction molaire maximale en méthanol ?
3. Reprendre l’étude de la question 2. en recherchant la valeur du paramètre a qui
permet d’avoir l’avancement maximum.
6.6 Transformation de l’uranite en hexafluorure d’uranium
(d’après ENSAIT A, 1998) (##)
On étudie l’équilibre hétérogène suivant à la température T = 1000 K :
UO 2 (s) + 4 HF (g)
=
UF 4 (s) + 2 H 2 O (g)
À cette température, la constante d’équilibre standard de cet équilibre vaut K ◦
1000 =
900. UO 2 et UF 4 sont deux solides non miscibles.
1. Calculer, dans le cas général, la variance du système à l’équilibre.
2.1 Dans un système fermé à température constante, quelle est l’influence d’une augmentation de pression sur l’équilibre envisagé ? Justifier la réponse.
2.2 Dans un système fermé à pression constante, quelle est l’influence d’une augmentation de température sur l’équilibre envisagé ? Justifier la réponse
3.1 On mélange, à 1000 K, sous une pression maintenue constante et égale à 1 bar,
1 mol de fluorure d’hydrogène HF et 1 mol de dioxyde d’uranium UO 2 .
Déterminer la composition finale du système lorsque l’équilibre chimique est atteint.
3.2 Quelle est la composition du système lorsque, dans les mêmes conditions, on
mélange 1 mol de fluorure d’hydrogène HF et 0,1 mol de dioxyde d’uranium UO 2 ?
4.1 Déterminer comment évolue le système lorsqu’on ajoute au mélange du 3.1.
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Espèce chimique
CH 3 COOH() C 5 H 11 OH() ester() eau()
Δ vap H ◦ / kJ·mol −1
41,6
52,2
43,9
44,0
6.5 Synthèse du méthanol (##)
Le méthanol peut être préparé par action du dihydrogène sur le monoxyde de carbone
selon :
CO (g) + 2 H 2 (g)
=
CH 3 OH (g).
1. On part d’un état d’équilibre caractérisé par la température T , le pression totale p
et les quantités de matière n
éq
i de chaque participant i.
Étudier l’effet de l’introduction d’une quantité de matière dn i à température et pression constantes sur la position de l’équilibre.
2. Le mélange initial est constitué de 1 mol de dihydrogène et a mol de monoxyde
de carbone.
Quelle est la valeur numérique du paramètre a qui permet d’obtenir à l’équilibre, une
fraction molaire maximale en méthanol ?
3. Reprendre l’étude de la question 2. en recherchant la valeur du paramètre a qui
permet d’avoir l’avancement maximum.
6.6 Transformation de l’uranite en hexafluorure d’uranium
(d’après ENSAIT A, 1998) (##)
On étudie l’équilibre hétérogène suivant à la température T = 1000 K :
UO 2 (s) + 4 HF (g)
=
UF 4 (s) + 2 H 2 O (g)
À cette température, la constante d’équilibre standard de cet équilibre vaut K ◦
1000 =
900. UO 2 et UF 4 sont deux solides non miscibles.
1. Calculer, dans le cas général, la variance du système à l’équilibre.
2.1 Dans un système fermé à température constante, quelle est l’influence d’une augmentation de pression sur l’équilibre envisagé ? Justifier la réponse.
2.2 Dans un système fermé à pression constante, quelle est l’influence d’une augmentation de température sur l’équilibre envisagé ? Justifier la réponse
3.1 On mélange, à 1000 K, sous une pression maintenue constante et égale à 1 bar,
1 mol de fluorure d’hydrogène HF et 1 mol de dioxyde d’uranium UO 2 .
Déterminer la composition finale du système lorsque l’équilibre chimique est atteint.
3.2 Quelle est la composition du système lorsque, dans les mêmes conditions, on
mélange 1 mol de fluorure d’hydrogène HF et 0,1 mol de dioxyde d’uranium UO 2 ?
4.1 Déterminer comment évolue le système lorsqu’on ajoute au mélange du 3.1.