176
CHAP. 6 – DÉPLACEMENTS D’ÉQUILIBRES
1 mol d’un constituant inerte gazeux (la température et la pression sont maintenues
constantes).
4.2 Déterminer comment évolue le système lorsqu’on ajoute au mélange du 3.1.
1 mol de fluorure d’hydrogène HF gazeux (la température et la pression sont maintenues constantes).
Données :
Espèces chimiques
UO 2
UF 4
HF(g) H 2 O(g)
Δ f H ◦
1000 / kJ·mol −1 −1085 −1921 −271
−242
PROBLÈMES
6.7 Bromation du méthane (Centrale-Supélec TSI 2000) (#)
Le bromométhane est utilisé comme nématocide et pesticide. L’équation-bilan de sa
réaction de synthèse est :
CH 4 (g) + Br 2 (g)
=
CH 3 Br (g) + HBr (g).
1. Calculer la variance v associée à cet équilibre.
2. Calculer l’enthalpie standard de cette réaction à 298 K, l’enthalpie libre standard de cette réaction à 298 K puis la capacité thermique standard de cette réaction.
Conclure.
3. Calculer la constante de cet équilibre à 527 °C.
4. Quelle est l’influence sur cet équilibre :
– d’une diminution isotherme de pression ;
– d’une augmentation isobare de température ;
– de l’ajout de diazote (gaz inerte) en opérant à température et pression constantes
d’une part, à température et volume constant d’autre part ?
On opère à la température de 527 °C et à la pression de 2 bar maintenues constantes.
La réaction a lieu en phase gazeuse. Les gaz sont assimilés à des gaz parfaits.
5. Dans un réacteur initialement vide on introduit 10 mol de méthane et 10 mol de
dibrome.
Quelle est la composition du mélange à l’équilibre ?
6. À l’état d’équilibre précédent on ajoute 2 mol de dibrome.
Quelle est la composition du mélange lorsque le nouvel état d’équilibre est atteint ?
7. Par un calcul d’affinité chimique, montrer que le déplacement d’équilibre observé
lors de l’ajout de dibrome était prévisible.
Données à 298 K : R = 8,31 J·K −1 ·mol −1 .
CHAP. 6 – DÉPLACEMENTS D’ÉQUILIBRES
1 mol d’un constituant inerte gazeux (la température et la pression sont maintenues
constantes).
4.2 Déterminer comment évolue le système lorsqu’on ajoute au mélange du 3.1.
1 mol de fluorure d’hydrogène HF gazeux (la température et la pression sont maintenues constantes).
Données :
Espèces chimiques
UO 2
UF 4
HF(g) H 2 O(g)
Δ f H ◦
1000 / kJ·mol −1 −1085 −1921 −271
−242
PROBLÈMES
6.7 Bromation du méthane (Centrale-Supélec TSI 2000) (#)
Le bromométhane est utilisé comme nématocide et pesticide. L’équation-bilan de sa
réaction de synthèse est :
CH 4 (g) + Br 2 (g)
=
CH 3 Br (g) + HBr (g).
1. Calculer la variance v associée à cet équilibre.
2. Calculer l’enthalpie standard de cette réaction à 298 K, l’enthalpie libre standard de cette réaction à 298 K puis la capacité thermique standard de cette réaction.
Conclure.
3. Calculer la constante de cet équilibre à 527 °C.
4. Quelle est l’influence sur cet équilibre :
– d’une diminution isotherme de pression ;
– d’une augmentation isobare de température ;
– de l’ajout de diazote (gaz inerte) en opérant à température et pression constantes
d’une part, à température et volume constant d’autre part ?
On opère à la température de 527 °C et à la pression de 2 bar maintenues constantes.
La réaction a lieu en phase gazeuse. Les gaz sont assimilés à des gaz parfaits.
5. Dans un réacteur initialement vide on introduit 10 mol de méthane et 10 mol de
dibrome.
Quelle est la composition du mélange à l’équilibre ?
6. À l’état d’équilibre précédent on ajoute 2 mol de dibrome.
Quelle est la composition du mélange lorsque le nouvel état d’équilibre est atteint ?
7. Par un calcul d’affinité chimique, montrer que le déplacement d’équilibre observé
lors de l’ajout de dibrome était prévisible.
Données à 298 K : R = 8,31 J·K −1 ·mol −1 .