P.C.E.M : PHYSICOCHIMIE 2 : THERMO

On prendra R = 8 J mol^-1 K^-1

^{ln(x) = 2,3 log(x) – ln(2) = 0,69}

Soit la réaction : 2 A(aq) + B(aq) = 3 C(aq) + D(aq)

On donne les enthalpies standards de formation suivantes:

D_fH⁰A_(aq) = - 75 KJ mol^-1

D_fH⁰C_(aq) = - 100 KJ mol^-1

D_fH⁰D_(aq) = + 120 KJ mol^-1

On donne K_R pour deux températures :

K_R (400K) = 7 10^-13 soit ln K_R (400K) = 28

K_R (500K) = 1,5 10^-8 soit ln K_R (500K) = 18

On suppose que D_RH⁰ et D_RS⁰ sont sensiblement constantes dans la gamme de température étudiée.

1) L'enthalpie standard de réaction est :

Réponse A : D_RH⁰ = - 55 kJ mol^-1

Réponse B : D_RH⁰ = + 33 kJ mol^-1

Réponse C : D_RH⁰ = - 160 kJ mol^-1

Réponse D : D_RH⁰ = + 295 kJ mol^-1

Réponse E : D_RH⁰ = + 128 kJ mol^-1

2) L'entropie standard de réaction est :

Réponse A : D_RS⁰ = - 380 J mol^-1 K^-1

Réponse B : D_RS⁰ = + 35 J mol^-1 K^-1

Réponse C : D_RS⁰ = - 176 J mol^-1 K^-1

Réponse D : D_RS⁰ = +14 J mol^-1 K^-1

Réponse E : D_RS⁰ = +148 J mol^-1 K^-1

3) L'enthalpie standard de formation de B_(aq) est :

Réponse A : D_fH⁰B_(aq) = - 180 KJ mol^-1

Réponse B : D_fH⁰B_(aq) = + 80 KJ mol^-1

Réponse C : D_fH⁰B_(aq) = - 130 KJ mol^-1

Réponse D : D_fH⁰B_(aq) = + 200 KJ mol^-1

Réponse E : D_fH⁰B_(aq) = + 100 KJ mol^-1 K^-1

4) On dissout dans 1 litre d'eau à T = 400 K : 0,3 mole de C et 0,2 mole de D

A l'état final, les concentrations molaires seront :

Réponse A : [A ] = 0,1 mol.L^-1 - [B ] = 0,2 mol.L^-1 - [C ] = 0,1 mol.L^-1 - [D ] = 2 10^-8 mol.L^-1

Réponse B : [A ] = 0,2 mol.L^-1 - [B ] = 3 10^-6 mol.L^-1 - [C ] = 0,1 mol.L^-1 - [D ] = 0,02 mol.L^-1

Réponse C : [A ] = 0,2 mol.L^-1 - [B ] = 0,1 mol.L^-1 - [C ] = 3 10^-5 mol.L^-1 - [D ] = 0,1 mol.L^-1

Réponse D : [A ] = 6,3 10^-5 mol.L^-1 - [B] =3 10^-6 mol.L^-1- [C ] = 0,07 mol.L^-1 - [D ] = 0,02 mol.L^-1

Réponse E : [A ] = 0,2 mol.L^-1 - [B ] =6 10^-6 mol.L^-1 - [C ] = 0,1 mol.L^-1 - [D] = 0,1 mol.L^-1