12.19 Réactions en phase gazeuse
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b) Utilisons l’avancement de réaction pour faire le bilan des quantités de gaz présentes dans le
réacteur.
S’il y avait une décomposition totale, on aurait :
p F ϭ
ϫ 2,94 bars ϭ 4,41 bars.
Cette pression est supérieure à la valeur mesurée : la décomposition est donc partielle (il reste du
composé A).
On a donc :
On en déduit :
0,1 mol ϩ ␰ ϭ 0,114 mol
soit :
␰ ϭ 0,014 mol.
La fraction de A décomposée à 250 °C est donc :
␣ ϭ
ϭ 0,28
c) À partir du tableau précédent et de la valeur de ␰, on peut calculer les pressions partielles des
gaz présents dans le mélange.
p (A) ϭ
ϫ 3,34 bars ϭ 2,11 bars
p (B) ϭ
ϫ 3,34 bars ϭ 0,82 bar
p (C) ϭ
ϫ 3,34 bars ϭ 0,41 bar
d) Si la réaction est totale, il n’y a plus de A.
On a donc : ␰ max ϭ 0,1 mol / 2 ϭ 0,05 mol.
Le réacteur contient 0,15 mol de mélange. La pression dans le réacteur à 800 °C est donc :
soit :
p ϭ 8,9 bars.
e) À 1 000 °C la pression dans le réacteur sera :
p’ ϭ 8,9 bars ϫ
ϭ 10,5 bars.
2A
ϭ
2B
ϩ
C
n tot
Quantités initiales
0,1 mol
0
0
0,1 mol
Quantités présentes après la réaction
0,1 mol – 2␰
2␰
␰
0,1 mol ϩ ␰
Quantités restant après la
réaction totale
0
0,1 mol
0,05 mol
0,15 mol
0,15 mol
0,10 mol
-------------------- -
0,1 mol ξ
+
(
)
0,1 mol
------------------------------- -
3,34 bars
2,94 bars
--------------------- -
=
2 ξ
0,1 mol
----------------- -
0,1 mol 2 0,014 mol
×
–
0,114 mol
--------------------------------------------------------- -
2 0,014 mol
×
0,114 mol
--------------------------------0,014 mol
0,114 mol
----------------------- -
p
0,15 mol 8,314 JK
–1 mol
–1
×
1 073 K
×
1,5.10
–3 m
3
--------------------------------------------------------------------------------------------8,9.10
5 Pa
=
=
1 273 K
1 073 K
------------------ -