13.14 Influence de la température sur l’enthalpie de réaction
179
© Dunod – La photocopie non autorisée est un délit.
Il faut donc utiliser les expressions complètes des C p (Annexe I) :
• C p (Fe) ϭ
J.mol –1 K –1
• C p (O 2 ) ϭ
J.mol –1 K –1
• C p (FeO) ϭ
J.mol –1 K –1 .
Pour O 2 et FeO, le dernier terme est en fait négligeable devant les deux premiers, qui seront seuls
conservés, de sorte que :
C p,m (B) ϭ 19,33 J.mol –1 K –1 – 2,01.10 –2 J.mol –1 K –1 ϫ
ϭ
ϭ
ϭ 4,19.10 3 J.mol –1 Ϸ 4,2 kJ.mol –1 .
En définitive,
⌬ r
ϭ – 266 kJ.mol –1 ϩ 4,2 kJ.mol –1 ϭ – 261,8 kJ.mol –1
La formation de FeO à 800 K est donc moins exothermique qu’à 298 K.
■ Ce résultat est-il normal (physiquement justifiable ?)
C p,m (B) est une grandeur positive. Cela signifie que pour échauffer FeO de 298 à 800 K
on dépense plus de chaleur que l’on en récupère en refroidissant les réactifs de 800 K à 298 K.
Exercice 13.14
L’équation stœchiométrique de la combustion du méthanol s’écrit :
CH 3 OH (l) ϩ 3/2 O 2 ϭ CO 2 ϩ 2 H 2 O (l)
L’enthalpie molaire de référence de cette réaction est – 725 kJ.mol –1 à 298 K ;
quelle est sa valeur à 350 K ?
Solution
Cette question ressemble à la précédente [Ex. 13.13] mais la situation n’est cependant pas en tous points comparable. Examinez quel est l’état physique des réactifs et/
ou des produits à 350 K.
17,50 2,48.10
–2 T
K
--- -
+
29,97 4,18.10
–3 T
K
--- -
1,61.10
5 T
K
--- -
–2
–
+
51,82 6,78.10
–3 T
K
--- -
1,59.10
5 T
K
--- -
–2
–
+
n B
( )
B
∑
T
K
--- -
n B
( )
B
∑
C p,m B
( )
298 K
T
∫
dT
19,33 J.mol
–1 K
–1 2,01.10
–2 J.mol
–1 K
–1
–
(T/K)
(
)
[
] dT
298 K
T
∫
=
19,33 J.mol
–1 K
–1 T 298 K
–
(
) 2,01.10
–2 J.mol
–1 K
–1
T
K
--- -
dT
298 K
T
∫
–
19,33 J.mol
–1 K
–1 T 298 K
–
(
)
2,01.10
–2 J.mol
–1
2
----------------------------------------T
K
--- -
2
298 K
T
–
n B
( )
B
∑
C p,m B
( )dT
298 K
T
∫
H 800
o
n B
( )
B
∑
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© Dunod – La photocopie non autorisée est un délit.
Il faut donc utiliser les expressions complètes des C p (Annexe I) :
• C p (Fe) ϭ
J.mol –1 K –1
• C p (O 2 ) ϭ
J.mol –1 K –1
• C p (FeO) ϭ
J.mol –1 K –1 .
Pour O 2 et FeO, le dernier terme est en fait négligeable devant les deux premiers, qui seront seuls
conservés, de sorte que :
C p,m (B) ϭ 19,33 J.mol –1 K –1 – 2,01.10 –2 J.mol –1 K –1 ϫ
ϭ
ϭ
ϭ 4,19.10 3 J.mol –1 Ϸ 4,2 kJ.mol –1 .
En définitive,
⌬ r
ϭ – 266 kJ.mol –1 ϩ 4,2 kJ.mol –1 ϭ – 261,8 kJ.mol –1
La formation de FeO à 800 K est donc moins exothermique qu’à 298 K.
■ Ce résultat est-il normal (physiquement justifiable ?)
C p,m (B) est une grandeur positive. Cela signifie que pour échauffer FeO de 298 à 800 K
on dépense plus de chaleur que l’on en récupère en refroidissant les réactifs de 800 K à 298 K.
Exercice 13.14
L’équation stœchiométrique de la combustion du méthanol s’écrit :
CH 3 OH (l) ϩ 3/2 O 2 ϭ CO 2 ϩ 2 H 2 O (l)
L’enthalpie molaire de référence de cette réaction est – 725 kJ.mol –1 à 298 K ;
quelle est sa valeur à 350 K ?
Solution
Cette question ressemble à la précédente [Ex. 13.13] mais la situation n’est cependant pas en tous points comparable. Examinez quel est l’état physique des réactifs et/
ou des produits à 350 K.
17,50 2,48.10
–2 T
K
--- -
+
29,97 4,18.10
–3 T
K
--- -
1,61.10
5 T
K
--- -
–2
–
+
51,82 6,78.10
–3 T
K
--- -
1,59.10
5 T
K
--- -
–2
–
+
n B
( )
B
∑
T
K
--- -
n B
( )
B
∑
C p,m B
( )
298 K
T
∫
dT
19,33 J.mol
–1 K
–1 2,01.10
–2 J.mol
–1 K
–1
–
(T/K)
(
)
[
] dT
298 K
T
∫
=
19,33 J.mol
–1 K
–1 T 298 K
–
(
) 2,01.10
–2 J.mol
–1 K
–1
T
K
--- -
dT
298 K
T
∫
–
19,33 J.mol
–1 K
–1 T 298 K
–
(
)
2,01.10
–2 J.mol
–1
2
----------------------------------------T
K
--- -
2
298 K
T
–
n B
( )
B
∑
C p,m B
( )dT
298 K
T
∫
H 800
o
n B
( )
B
∑