3. La pression partielle p i d’un gaz dans un mélange est p i = x i × P T . Pour l’équilibre
étudié, p O 2 = x O 2 × P T , avec x O 2 =
n O 2
n T
et p SO 2 = x SO 2 × P T , avec x SO 2 =
n SO 2
n T
. En
remplaçant dans l’expression de K
0
(T ), on obtient :
K
0
(T ) =
n SO 2
n
3/2
O 2
× (n T )
1/2
×
p
0
P T
1/2
P r o d u c t i o n d u g a z h y d r o g è n e
Le reformage du méthane est réalisé par des réactions avec la vapeur d’eau produisant l’hydrogène et les oxydes de carbone, servant à différentes synthèses organiques.
On étudie la réaction suivante en phase gazeuse :
CH 4 + H 2 O = CO + 3 H 2
1. Exprimez la constante K p de la réaction relative aux pressions partielles.
2. En supposant que le mélange initial soit de une mole de méthane pour une mole
d’eau (vapeur), donnez, en utilisant l’équation de la réaction, le nombre de moles de
chaque constituant à l’équilibre. On appellera n éq le nombre de moles de CO à l’équilibre. Exprimez la fraction molaire de chaque constituant du mélange en fonction de
n éq .
3. Donnez une nouvelle expression de K p en fonction de n éq et de la pression totale.
4. La réaction se déroule à 800 °C, sous une pression P tot = 1 bar. La valeur expérimentale de n éq étant n éq = 0,913, calculez la valeur de K p .
S o l u t i o n
1. L’expression de la constante relative aux pressions partielles est :
K p =
p CO ×
p H 2
3
p CH 4 × p H 2 O
.
2. Construction du tableau d’avancement de la réaction équilibrée :
48
C h i m i e g é n é r a l e e n 3 0 f i c h e s
CH 4(g) +
H 2 O (g) =
CO (g)
+
3 H 2(g)
quantités
initiales (mol)
1
1
0
0
quantités à
l’équilibre (mol)
1 – n éq
1 – n éq
n éq
3 n éq
Σn g = 2 + 2n éq
étudié, p O 2 = x O 2 × P T , avec x O 2 =
n O 2
n T
et p SO 2 = x SO 2 × P T , avec x SO 2 =
n SO 2
n T
. En
remplaçant dans l’expression de K
0
(T ), on obtient :
K
0
(T ) =
n SO 2
n
3/2
O 2
× (n T )
1/2
×
p
0
P T
1/2
P r o d u c t i o n d u g a z h y d r o g è n e
Le reformage du méthane est réalisé par des réactions avec la vapeur d’eau produisant l’hydrogène et les oxydes de carbone, servant à différentes synthèses organiques.
On étudie la réaction suivante en phase gazeuse :
CH 4 + H 2 O = CO + 3 H 2
1. Exprimez la constante K p de la réaction relative aux pressions partielles.
2. En supposant que le mélange initial soit de une mole de méthane pour une mole
d’eau (vapeur), donnez, en utilisant l’équation de la réaction, le nombre de moles de
chaque constituant à l’équilibre. On appellera n éq le nombre de moles de CO à l’équilibre. Exprimez la fraction molaire de chaque constituant du mélange en fonction de
n éq .
3. Donnez une nouvelle expression de K p en fonction de n éq et de la pression totale.
4. La réaction se déroule à 800 °C, sous une pression P tot = 1 bar. La valeur expérimentale de n éq étant n éq = 0,913, calculez la valeur de K p .
S o l u t i o n
1. L’expression de la constante relative aux pressions partielles est :
K p =
p CO ×
p H 2
3
p CH 4 × p H 2 O
.
2. Construction du tableau d’avancement de la réaction équilibrée :
48
C h i m i e g é n é r a l e e n 3 0 f i c h e s
CH 4(g) +
H 2 O (g) =
CO (g)
+
3 H 2(g)
quantités
initiales (mol)
1
1
0
0
quantités à
l’équilibre (mol)
1 – n éq
1 – n éq
n éq
3 n éq
Σn g = 2 + 2n éq