soit
= ^ ,0 9 x 8 ,3 1 4 x 2 9 8 In — = -^6,7 kJ
T J
O c D
û
« JD
t H
O
CM
(y)
OJ £
■ r -
Cl.
>.
C L
O
U
Pour le protocole in'éversible instantané, c’est la pression /?, qui agit (voir l’exercice 5.9) et nous
^ - A
7 ‘ 1 A
avons :
= - n R T
£l
P i J
= ^,09 x8,314x298x
100
= -10,03 kJ.
Avec
I > I
voit bien que le travail délivré par le système est maximal quand l’évolution
est réversible.
5.11 Nous exprimons l’enthalpie de réaction en fonction des enthalpies standard de formation
des produits et des réactifs :
( C H ,,g ) + 2 A ,,W i, (H^O ,g)-A,,W ^,, ( C q ,g ) -4 A ,.//;„ ,( H ^ ,g )
soit - 164,5 = -74 ,4 + 2 X ( -2 4 1,6 ) - (-3 9 3 ,1 ) - 4 A,, i / (H 2, g)
et, finalement
( H ,,g ) = o . Ce résultat était attendu car H, est un corps simple dont
l’enthalpie standard de formation est nulle.
5.12 Nous avons :
^ r^ ?98K { r é a c tio n ) =
(CH^, g)+ A ^ ( H 2O, g ) -
(CO, g)
et, en portant les valeurs numériques : A^/Z^çg^ = -7 4 ,4 -2 4 1 ,6 -( -1 1 0 ,4 ) = -2 0 5 ,6 kJ • mol"'.
Cette réaction est exothermique.
5.13
a) Soit la réaction de vaporisation H^O (1) H^O (g). Nous pouvons écrire :
^r^298K =
( ÎÎ2O» 0 " ^r^298K ( ^ 2 ^ ’ g )“ ^298K (H 2O, l)
qui conduit à ; 44 = Ai-Z/^çg^ (HjO , g ) - (-285,6).
et le résultat cherché est ; A^//298K (H 2O, g) = -241,6 kJ • mol"'.
b) La réaction de formation de l’eau (g) s’écrit H, (g) + I/2O2 (g) — > H,0 (g) et nous connaissons
son enthalpie à 298 K. Formons un cycle avec cette réaction aux deux températures :
(irrev)
H2 (g)+ 1/2 O2 (g).
AT/.
H2 (g)+ 1/2 O2 (g)
^f^298K № 0 , g)
/^f^398K (H2O, g)
H2O (g)
AHh
H2O (g)
Nous avons
(H 2O, g )= A H ^ + A^/ / 39^^ (H 2O, g ) - A //^ .
Exprimons les chemins a et b :
A//„ = q ( H 2 ,g ) ( 3 9 8 -2 9 8 ) + lq ( 0 2 , g )(3 9 8 -29 8 )
et
A //,= q ( H 2 0 ,g ) ( 3 9 8 -2 9 8 ) ,
il vient alors : A H ^ = 4,2 kJ ■ moF' et A//^ = 2,55 kJ • moL'
soit finalement — 241,6 = 4,2 + Aj-Z/fg^^ (H 2O, g ) — 2,55 = 243,25 kJ • mol
et la valeur cherchée est : Af ZZjgg^ (H 2O, g )= 243,25 kJ • m oL'.
-1
483
= ^ ,0 9 x 8 ,3 1 4 x 2 9 8 In — = -^6,7 kJ
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■ r -
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>.
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Pour le protocole in'éversible instantané, c’est la pression /?, qui agit (voir l’exercice 5.9) et nous
^ - A
7 ‘ 1 A
avons :
= - n R T
£l
P i J
= ^,09 x8,314x298x
100
= -10,03 kJ.
Avec
I > I
voit bien que le travail délivré par le système est maximal quand l’évolution
est réversible.
5.11 Nous exprimons l’enthalpie de réaction en fonction des enthalpies standard de formation
des produits et des réactifs :
( C H ,,g ) + 2 A ,,W i, (H^O ,g)-A,,W ^,, ( C q ,g ) -4 A ,.//;„ ,( H ^ ,g )
soit - 164,5 = -74 ,4 + 2 X ( -2 4 1,6 ) - (-3 9 3 ,1 ) - 4 A,, i / (H 2, g)
et, finalement
( H ,,g ) = o . Ce résultat était attendu car H, est un corps simple dont
l’enthalpie standard de formation est nulle.
5.12 Nous avons :
^ r^ ?98K { r é a c tio n ) =
(CH^, g)+ A ^ ( H 2O, g ) -
(CO, g)
et, en portant les valeurs numériques : A^/Z^çg^ = -7 4 ,4 -2 4 1 ,6 -( -1 1 0 ,4 ) = -2 0 5 ,6 kJ • mol"'.
Cette réaction est exothermique.
5.13
a) Soit la réaction de vaporisation H^O (1) H^O (g). Nous pouvons écrire :
^r^298K =
( ÎÎ2O» 0 " ^r^298K ( ^ 2 ^ ’ g )“ ^298K (H 2O, l)
qui conduit à ; 44 = Ai-Z/^çg^ (HjO , g ) - (-285,6).
et le résultat cherché est ; A^//298K (H 2O, g) = -241,6 kJ • mol"'.
b) La réaction de formation de l’eau (g) s’écrit H, (g) + I/2O2 (g) — > H,0 (g) et nous connaissons
son enthalpie à 298 K. Formons un cycle avec cette réaction aux deux températures :
(irrev)
H2 (g)+ 1/2 O2 (g).
AT/.
H2 (g)+ 1/2 O2 (g)
^f^298K № 0 , g)
/^f^398K (H2O, g)
H2O (g)
AHh
H2O (g)
Nous avons
(H 2O, g )= A H ^ + A^/ / 39^^ (H 2O, g ) - A //^ .
Exprimons les chemins a et b :
A//„ = q ( H 2 ,g ) ( 3 9 8 -2 9 8 ) + lq ( 0 2 , g )(3 9 8 -29 8 )
et
A //,= q ( H 2 0 ,g ) ( 3 9 8 -2 9 8 ) ,
il vient alors : A H ^ = 4,2 kJ ■ moF' et A//^ = 2,55 kJ • moL'
soit finalement — 241,6 = 4,2 + Aj-Z/fg^^ (H 2O, g ) — 2,55 = 243,25 kJ • mol
et la valeur cherchée est : Af ZZjgg^ (H 2O, g )= 243,25 kJ • m oL'.
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