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282
En. m
Exercices
1. Pour la réaction : Na 2 0(s) + H 2 0(n ---> 2 NaOH(s), à la pression de 1 atm , on observe une
variation de volume ô V= - 7,8 ml.
a) À quoi corre spond ce ô V?
b) Que vaut le ôU de cette réaction si le ô Hréaction = - 6,53 · 10 4 J ?
c) Quelles sont vos conclusions?
2. a) Calculez la variation du nombre de moles de gaz pour la réaction de combustion du
n-butane à 25 °C.
b) Calculez la différence ô H - ô U pour cette réaction .
3. Dan s un récipient parfaitement isolé , un gaz parfait se dilate en dépit d'une pression
externe constante de 2,00 atm et passe d'un vo lume initial de 1,40 Là un volume final
de 5,90 L. Calculez le changement d'énergie interne (Ml) de ce gaz et expliquez pourquoi
la t empérature du gaz monte.
4. La chaleur spécifique moyenne de l'eau entre 0 °C et 1OO°C est de 4, 18joules · g- 1 · K- 1 .
Si vous souhaitez faire chauffer 2,0 L d'eau de 5 °C à 95 °C dans une bouilloire, calculez
la quantité de chaleu r à fournir. S'agit-il d'un ô H ou d'un ô U?
5. Pour l' aluminium (Al) et le cuivre (C u) so lid es, les chaleurs spécifiqu es, à 25 °C et
exprimées en calories par gramme et par Kelvin, so nt respectivement de 0,215 et 0,092.
Pour chacune de ces substances, calculez la capacité calorifiqu e (en joule s par mole et
par Kelvin) ainsi que la quantité de chaleur nécessaire pour faire passer une mol e de
substance d e 20 °C à 50 °C.
6. Quelle quantité d'énergie fa ut-i l fournir pour élever la température d'une mole de (a)
C 2 H 6 (g) (Cm= 52,63 J · mol- 1 . K- 1) et (b) N 2 (g) (Cm= 29, 12 J . mo1- 1 . K-1) de 18 °C à
40 °C, à la pression constante de 1 atm? Expliquez pourquoi les valeurs obtenues sont
différentes.
7. La chaleur de combustion de l'éthane gazeux (C 2 H 6
) vaut -1 560 kJ. Sachant que 60 % de
la chaleur est utilisée, combien de litres d'éthane (mesurés à T.P.N.) doivent brûler pour
que l'é nergie libérée permette à la température de 50,0 kg d'eau de passer de 10 °C à
110 °C?
8.
9.
(Données: capacité calorifiqu e molaire de H 2 0W = 75,2 J · mo l- 1 · K- 1 ; la variation
d'enthalpie standard m ol aire de vapori sation de H 2 0W = 44 ,01 kJ · mo1 - 1 ; capacité
calorifique molaire de H 2 0(g) = 33,6J. mo1- 1 . K- 1)
Écrivez les équations des réaction s de formation de CuOH(s) et de CH 3 CH 2 COOHW.
Déterminez qualitativement le sign e de ôS°réaction pour les réactions suivantes :
a) NH 4 Cl(s) ~ NH 3 (g) + HCl(g)
b) N 2 (g) + 2 0 2 (g) ~ 2 N0 2 (g)
c) 2 IBr(g) ~ 1 2 (s) + Br 2 W
d) (NH 4 ) 2 C0 3 (s) ~ 2 NH 3 (g) + H 2 0(g) + C0 2 (g)
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Exercices
1. Pour la réaction : Na 2 0(s) + H 2 0(n ---> 2 NaOH(s), à la pression de 1 atm , on observe une
variation de volume ô V= - 7,8 ml.
a) À quoi corre spond ce ô V?
b) Que vaut le ôU de cette réaction si le ô Hréaction = - 6,53 · 10 4 J ?
c) Quelles sont vos conclusions?
2. a) Calculez la variation du nombre de moles de gaz pour la réaction de combustion du
n-butane à 25 °C.
b) Calculez la différence ô H - ô U pour cette réaction .
3. Dan s un récipient parfaitement isolé , un gaz parfait se dilate en dépit d'une pression
externe constante de 2,00 atm et passe d'un vo lume initial de 1,40 Là un volume final
de 5,90 L. Calculez le changement d'énergie interne (Ml) de ce gaz et expliquez pourquoi
la t empérature du gaz monte.
4. La chaleur spécifique moyenne de l'eau entre 0 °C et 1OO°C est de 4, 18joules · g- 1 · K- 1 .
Si vous souhaitez faire chauffer 2,0 L d'eau de 5 °C à 95 °C dans une bouilloire, calculez
la quantité de chaleu r à fournir. S'agit-il d'un ô H ou d'un ô U?
5. Pour l' aluminium (Al) et le cuivre (C u) so lid es, les chaleurs spécifiqu es, à 25 °C et
exprimées en calories par gramme et par Kelvin, so nt respectivement de 0,215 et 0,092.
Pour chacune de ces substances, calculez la capacité calorifiqu e (en joule s par mole et
par Kelvin) ainsi que la quantité de chaleur nécessaire pour faire passer une mol e de
substance d e 20 °C à 50 °C.
6. Quelle quantité d'énergie fa ut-i l fournir pour élever la température d'une mole de (a)
C 2 H 6 (g) (Cm= 52,63 J · mol- 1 . K- 1) et (b) N 2 (g) (Cm= 29, 12 J . mo1- 1 . K-1) de 18 °C à
40 °C, à la pression constante de 1 atm? Expliquez pourquoi les valeurs obtenues sont
différentes.
7. La chaleur de combustion de l'éthane gazeux (C 2 H 6
) vaut -1 560 kJ. Sachant que 60 % de
la chaleur est utilisée, combien de litres d'éthane (mesurés à T.P.N.) doivent brûler pour
que l'é nergie libérée permette à la température de 50,0 kg d'eau de passer de 10 °C à
110 °C?
8.
9.
(Données: capacité calorifiqu e molaire de H 2 0W = 75,2 J · mo l- 1 · K- 1 ; la variation
d'enthalpie standard m ol aire de vapori sation de H 2 0W = 44 ,01 kJ · mo1 - 1 ; capacité
calorifique molaire de H 2 0(g) = 33,6J. mo1- 1 . K- 1)
Écrivez les équations des réaction s de formation de CuOH(s) et de CH 3 CH 2 COOHW.
Déterminez qualitativement le sign e de ôS°réaction pour les réactions suivantes :
a) NH 4 Cl(s) ~ NH 3 (g) + HCl(g)
b) N 2 (g) + 2 0 2 (g) ~ 2 N0 2 (g)
c) 2 IBr(g) ~ 1 2 (s) + Br 2 W
d) (NH 4 ) 2 C0 3 (s) ~ 2 NH 3 (g) + H 2 0(g) + C0 2 (g)