Tutorat 4 - correction

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Tutorat Chimie n°4 - Correction
Exo 5 : Déterminez l'enthalpie de la réaction suivante:
CO(g) +2 H2(g) --> CH3OH(l)
a)-à partir des enthalpies de formation
b)-à partir des énergies de liaison
c)-en utilisant les données suivantes:
2CO + O2 --> 2CO2
H°1 = - 566kJ
2H2 + O2 --> 2H2O(g)
H°2 = - 484kJ
CH3OH(l) + 3/2O2 --> CO2 + 2H2O(g) H°3 = - 638kJ
CH3OH(l) --> CH3OH(g)
H°4 = + 35,3kJ
a) H° = Σv H (produits) - Σv H (réactifs) Donc -238.7+110.5 = -128.2 kJ.mol-1
b) H° = Σ El (réactifs) - Σ El (produits) Donc 2El(H-H)+ El(C=O) - 3 El(C-H)- El(C-O)- El(O-H) Soit 2*436+1080-3*415-350-463 =
-106 kJ.mol-1 On obtient CH3OH(g) et on veut CH3OH(l) donc on soustrait l’enthalpie de vaporisation. –106 – 35. 3 =141.3 kJ.mol-1
Attention : on prend ici El(C=O) = 1080 kJ.mol-1 et non 724 kJ.mol-1 car C=O est sous forme d'une seule molécule et non dans
une molécule polyatomique. C'est un cas particulier pour la liaison C=O qui n'apparaît pas dans votre table de thermo (mais
qui était le cas dans la notre il y a quelques années). C'est pour cela que nous utilisons 1080 ici. Néanmoins, ne retenez pas
la valeur 1080 vu que vous ne l'avez pas dans votre table.
c) 1/2 réaction 1 : CO + 1/2O2 --> CO2
1 réaction 2 :
2H2 + O2 --> 2H2O(g)
-1 réaction 3 : CO2 + 2H2O(g) --> CH3OH(l) + 3/2O2
Réaction bilan : CO(g) +2 H2(g) --> CH3OH(l)
H° = 1/2H°1 + H°2 - H°3 = 1/2 * (- 566) - 484 + 638 = -129 kJ.mol-1
Exo 6 : Calculer à 50°C l’enthalpie de la réaction de combustion du C6H6(l)
Loi de Kirchoff : H°T2 = H°T1 + C°p(T2-T1)
Soit : H°T2 = H°T1 + [Σv Cp (produits) - Σv Cp (réactifs)].(T2-T1)
C6H6(l) + 15/2 O2(g) --> 6 CO2(g) + 3H2O(l)
A 25°C on peut calculer le cH25° à partir de l’enthalpie de formation du C6H6(l)
cH25° = 6*fH° (CO2) + 3*fH° (H2O) - fH° (C6H6(l)) = - 3266 kJ.mol-1
cH50° = cH25° + (6 Cp(CO2) + 3 Cp (H2O) - Cp (C6H6)).(323 – 298) = - 3266 + (6*37.1E-3 + 3*75.2 E-3 – 15/2*24.9E-3 - 135.5 E-3).25 =
- 3262.8 kJ.mol-1
Attention : O2 a une Cp donc il rentre dans le calcul.
Attention 2 : Toujours vérifier quelles sont les unités utilisées : cH25° en kJ.mol-1 et Cp en J.mol-1K-1. Il faut donc soit transcrire
cH25° en J.mol-1 soit les Cp en kJ.mol-1 (d'où le facteur 10-3).
Exo 7 : L’addition d’eau sur l’éthylène (C2H4) conduit à la formation d’éthanol (C2H5OH) selon le bilan suivant :
C2H4(g) + H2O --> C2H5OH(g)
Sachant que l’enthalpie de combustion de l’éthylène dans les conditions standards est de -1411.2kJ.mol-1 et que celle de
l’éthanol est de -1409.4 kJ.mol-1. Calculer la variation d’enthalpie standard de la réaction.
rH?
Diagramme de Hess : C2H4(g) + H2O + 3 O2 --> C2H5OH(g) + 3 O2
Donc rH = cHéthylène - cHéthanol = -1411.2 - (-1409.4)
= -1.8 kJ.mol-1
cHéthylène
cHéthanol
2 CO2(g) + 3 H2O(l)
Pour toutes questions supplémentaires, envoyez nous un mail ou parlez en nous au prochain tutorat.
Attention à toujours respecter les unités et ne jamais donner un résultat final sans unité.