Exercice 1
A très haute température le monoxyde de cobalt s’oxyde en Co3O4 selon : 6 CoO(s) + O2(g) = 2 Co3O4 (s) 1. Exprimer numériquement l’enthalpie libre standard de la réaction en fonction de T.
2. Rappeler la condition d’équilibre. Déterminer la pression d’équilibre en dioxygène, à 1150K.
3. Quel est le nombre minimal de dioxygène nécessaire à introduire dans une enceinte de 10 L contenant CoO, pour que son oxydation se produise ?
Données :
O2(g) CoO(s) Co3O4 (s)
fH° kJ.mol-1 -238 -891
S° J.K-1.mol-1 205 53 102
Exercice 2
Données :
Exercice3 :
On peut déposer du nickel ( sur des pièces aéronautiques par exemple) par la décomposition thermique du nickel carbonyle Ni(CO)4 :
Ni(CO)4 (g) = Ni (s) + 4 CO (g)
1. Donner l’expression numérique de l’enthalpie libre standard de réaction en fonction de T.
2. Montrer que l’état final d’équilibre ( c’est à dire le taux de conversion à l’équilibre du nickel carbonyle ) ne dépend que de T et de P.
3. A quelle température T obtient-on 95% de dissociation du nickel carbonyle sous 1 bar ? Données :
Ni(CO)4 (g) Ni (s) CO (g)
fH° kJ.mol-1 -602 -111
S° J.K-1.mol-1 409 30 198
Exercice 4 :
Potentiels chimiques Données: à 25°C :
I2 solide I2 en solution aq Br2 liquide Br2 gaz
° kJ.mol-1 0 16,43
(réf à dilution infinie)
0 3,138
En déduire: La solubilité de I2 en solution aqueuse à 25°C
PBr2 dans un flacon à 25 °C
Le potentiel standard de I2 en solution dans le tétrachlorure de carbone, pour un état standard hypothétique à dilution infinie , sachant que à l'équilibre de partage du diiode entre une phase aqueuse et une phase non miscible de CCl4 , les concentrations mesurées expérimentalement sont :
cI2, eau = 8,49.10-4 mol.l-1 cI2, CCl4 = 7,4.10-2 mol.l-1 à 25°C .
Exercice 5 :
A 1000°C le trichlorosilane ultra pur est réduit par H2, pour produire du silicium ultra pur, utilisé en électronique, selon la réaction :
SiHCl3(g) + H2(g) = Si(s) + 3 HCl (g)
1. La réaction est-elle plus favorable à haute ou basse température ? Calculer la constante de la réaction à 1000°C. Commenter.
2. Etablir l’expression du quotient de réaction en fonction du coefficient de dissociation de SiHCl3(g) et du rapport entre les quantités initiales de moles de H2 et SiHCl3 ( 1), et de la pression totale PT . Poser l’équation qui vous permettrait de trouver en fonction de et de PT( ne pas la résoudre )
3. Sous une pression PT de 1 bar, et pour = 10, on montre que = 0,381 Sous une pression PT de 0,1 bar, et pour = 10, on montre que = 0,666 Conclure.
Données :
fH° kJ.mol-1 S° J.K-1.mol-1
HCl (g) -92 187
H2 (g) 130
SiHCl3(g) -489 313
Si(s) 19
