Optimiste pdf free - PDF eBooks Free | Page 1

TUTORAT UE1 2014 – 2015
CORRECTION Séance n° 1 – Semaine du 22/09/2014
Thermodynamique
Pr. NURIT
Séance préparée par les tuteurs de la Fed’.
.
QCM n°1 : B, D
A. Faux.
Zn solide (T = 0°C) → Zn solide (T = 419,5°C) → Zn liquide (T = 419,5°C) → Zn liquide (T = 700°C)
1
2
3
ΔH1= m × c × ΔT = 0,5 × 417 × 419,5 = 87,465 kJ
ΔH2 = m × L = 0,5 × 102 = 51 kJ
ΔH3 = m × c × ΔT = 0,5 × 480 × 280,5 = 67,320 kJ
ΔHtot = ΔH1 + ΔH2+ ΔH3 = 205,8 kJ
B. Vrai.
C. Faux.
Calorimètre → Enceinte ouverte → Pression constante → ΔP = 0 → ΔH = Qd
Bombe calorimétrique → Enceinte fermée → Volume constant → ΔV = 0 → ΔU = Qd
D. Vrai.
E. Faux.
Variables d’état extensives : variables proportionnelles à la quantité de matière que contient le
système : chaleur, travail, volume, énergie interne, enthalpie, entropie.
QCM n°2 : A, B, D, E
A.
B.
C.
D.
E.
Vrai.
Vrai.
Faux. C = m eau × c eau = 3500 × 4,18 = 14,63 kJ. K -1
Vrai. ΔrU = ΔrH – RTΔn or Δn gaz = 0 donc ΔrH = ΔrU
Vrai. ΔrH = - Qr = - C x ΔT = - (14,63 × 60) = - 877,8 kJ soit /4,18 = - 210 kcal donc
l ‘équivalent énergétique est de 210 kcal.
F. Toutes les propositions précédentes sont fausses.
2014/2015
Tutorat UE 1 – Séance n° 1
Cette séance est la propriété de l’UM1
1/5
QCM n°3 : F
A. Faux.
ΔH = ΔU + RTΔn gaz
or T = 298 K et Δn gaz = -1,5 d’où ΔfH = ΔfU + RTΔn
gaz
= - 280,8 + 8,31.10-3 × 298 × -1,5
= - 284,5 kJ.mol-1
B. Faux. ΔfH < 0 la réaction est donc exothermique.
C. Faux.
D. Faux.
Par méthode de combinaison d’équations nous obtenons :
(× -1) C(graphite) + 2 H2 (g)
" CH4 (g) : CH4 (g) " C(gr) + 2 H2 (g)
C(gr) + O2 (g) " CO2 (g)
2 H2 (g) + O2 (g)
" 2 H2O (l)
CH4 (g) + 2 O2 (g) " CO2 (g) + 2 H2O (l)
ΔcH (CH4(g)) = -ΔfH (CH4(g)) + ΔcH (CO2(g)) + 2 x ΔfH (H2O (l))
= - 77,33 + (- 393,5) + (2 x - 284,5)
= - 885,2 kJ.mol-1
E. Faux. ΔcH < 0 la réaction est donc exothermique.
F. Vrai.
QCM n°4 : B
A. Faux. Afin de déterminer la variation d’enthalpie on utilise la méthode par combinaison
d’équations :
CO(g) + ½ O2(g)
3 H2(g) + 3/2 O2(g)
CO2(g) + 2 H2O(g)
→ CO2(g)
→ 3 H2O(g)
→ CH4(g)
CO(g) + 3 H2(g)
→ CH4(g) +H2O(g)
+ 2 O2(g)
1 ∆H°1 = - 280 kJ
3 ∆H°2 = - 667,5 kJ
-1 ∆H°3 = + 906,5 kJ
∆ r H° (A) = ∆H°1 + 3 ∆H°2 - ∆H°3 = - 41 kJ
B. Vrai.
C. Faux. Elle est exothermique : ∆rH° < 0
D. Faux. Il n’est pas seul dans sa phase, il est mélangé avec de l’eau (H2O(g)). Ne
sachant pas si la réaction est totale il est peut être même mélangé avec du CH4(g) et du
O2(g).
E. Faux. ΔU = ΔH – RTΔngaz avec Δngaz = (2 + 1) – (2 + 1) = 0 donc ici
ΔU = ΔH (RTΔngaz = 0)
2014/2015
Tutorat UE 1 – Séance n° 1
Cette séance est la propriété de l’UM1
2/5
QCM n°5 : B, D
C (gr)
+ 2 H2 (g) → CH4 (g)
∆fH°CH4 (g) = ∆rH°1
C (gr)
+ O2 (g)
→ CO2 (g)
+ ½ O2 (g) → H2O (l)
ΔfH°CO2 (g) = ∆rH°2
H2 (g)
ΔfH°H2O (l) = ∆rH°3
A. Faux.
B. Vrai.
C. Faux. 2 ΔrH = 4 ΔrH°3 + 2 ΔrH°2 – 2 ΔrH°1
D. Vrai.
E. Faux. Attention aux valeurs : T est en Kelvin et non et °C et Δn correspond au nombre de
moles de gaz uniquement soit ; ΔrU = ΔrH – 8,31 × 298 × (1 – 3)
QCM n°6 : C, D
A. Faux. Il faut procéder en plusieurs étapes. Pour obtenir le ∆H°r de la réaction R1 il est
impératif de connaître les ∆H° de chacun de ses constituants. Il nous manque celui de
l'éthanol. Cependant il est donné son ∆H° de combustion, or nous pouvons écrire son
équation ainsi : C2H5OH (l) + 3 O2 (g) → 2 CO2 (g) + 3 H2O (l).
Selon la loi de Hess on trouve que ∆H°f C2H5OH = - 290 kJ.mol-1
Ainsi, selon la loi de Hess :
∆H°r (R1) = 2 ∆H°f (C2H5OH) + 2 ∆H°f (CO2) - ∆H°f (C6H12O6) = - 120 kJ.
B. Faux.
C. Vrai.
D. Vrai. Il faut calculer ∆G = ∆H – T∆S = -120 – (88,4.10-3 × 298) = -146,3 kJ.mol-1 ∆G < 0
donc la réaction est spontanée.
E. Faux.
QCM n°7 : C
A. Faux.
Na(s)
ΔfH°
+
L(cond) ?
Na(g)
+
Ei
Na+(g) +
B.
C.
D.
E.
½ Cl2 (g)
→NaCl
(s) (Na
+
Cl- (s) )
½EL
Cl(g)
ER
AE
Cl-(g)
ΔfH° = ½EL - L(cond) + AE + Ei + ER
Faux.
Vrai. L(cond) = - ΔfH° + ½ EL + AE + Ei + ER
= - (-407,27) + 243/2 – 365 + 501 – 772,77
= -108 kJ.mol-1
Faux.
Faux. L’énergie réticulaire représente l’énergie libérée, ER < 0.
2014/2015
Tutorat UE 1 – Séance n° 1
Cette séance est la propriété de l’UM1
3/5
QCM n°8 : A, C, D
A. Vrai, un corps pur peut être un corps simple (ex. O2)
B. Faux, attention au changement d’état de l’eau.
C. Vrai.
-1
D. Vrai, ΔrH298 = ΔrH310 + (Cp H2CO3 - Cp H2O - Cp CO2 ) × (298 – 310) = - 20,3 kJ.mol .
E. Faux, le n Cp ΔT est insignifiant par rapport au ΔrH° (en J contre des kJ). De plus on voit bien que
l'enthalpie résultante ne varie pas beaucoup selon la température.
QCM 9 : B, D
A. Faux. Elle s’exprime en J.K⁻ 1 ou en J.K⁻ 1.mol-1. Attention aux exposants !
B. Vrai.
C. Faux. Au cours d’un changement d’état : ΔS = L/T avec T = t° du changement d’état
en Kelvin et L = chaleur latente
D. Vrai. Le corps pur est alors parfaitement cristallisé.
E. Faux. Comme ΔG = ΔH – T x ΔS, une réaction favorisée d’un point de vue entropique
peux être défavorisée d’un point de vue enthalpique (exemple du frigo).
QCM n° 10 : A, B, C, E
A. Vrai. ΔrH°(298K) = 2 × ΔfH (Lactate) - ΔfH (Glucose), donc :
ΔfH° (Glucose) = 2 × ΔfH° (Lactate) – ΔrH°(298K) = 2 × (-673,6) - (-74,2) = -1273
kJ.mol-1
B. Vrai. ΔrS°(298K) = 2 × S°(Lactate) - S°(Glucose) = 2 × 192,1 - 209,2 = 175 J.K-1
C. Vrai. On regarde le signe de ΔrG°
ΔrG° = ΔrH° - TΔrS° = -74,2 × 103 - 298 × 175 = -126350. J < 0, donc la réaction
est bien spontanée dans le sens 1.
D. Faux. ΔrH°(310K) = ΔrH°(298K) + ΔT × [(n.CP)produits - (n.CP)réactifs]
= -74,2 × 103 + (310 - 298) × (2 × 127,6 - 219,2)
= - 73768 J.mol-1 = -73,768 kJ.mol-1
E. Vrai. ΔrS°(310K) = ΔrS°(298K) + ln(T2/T1) × [(n.CP)produits - (n.CP)réactifs]
= 175 + ln (310/298) × (2 × 127,6 - 219,2) = 176,42 J.K-1.mol-1
QCM n°11 : A, D
A. Vrai
B. Faux. Cette réaction est exothermique (la variation d’enthalpie est négative) c’est à
dire qu’elle libère de l’énergie.
C. Faux. ΔrG° = ΔrH°– TΔrS° = -304 – (298 × (-0,3303)) = - 205,6 kJ.mol-1
D. Vrai.
E. Faux. L’enthalpie libre est négative (ΔrG = -205,6 kJ.mol-1) donc la réaction est
spontanée dans le sens direct.
2014/2015
Tutorat UE 1 – Séance n° 1
Cette séance est la propriété de l’UM1
4/5
QCM 12 : C, E
A. Faux. 1 ZnS(s)+ 3/2 O2 (g) → 1 ZnO(s) + 1 SO2 (g)
B. Faux. ∆fH°O2 = 0 car corps simple.
C. Vrai. ∆rH° = ∆fH°ZnO + ∆fH°SO2 - 3/2 ∆fH°O2 - ∆fH°ZnS
∆fH°ZnO = (∆rH° - ∆fH°SO2 + ∆fH°ZnS)
= [- 927,5 – (- 296,8) + (-206)]
= – 836,7 kJ.mol-1.
D. Faux. ∆rH° < 0 donc la réaction dégage de la chaleur, elle est exothermique.
E. Vrai. Calcul de ∆rS° : ∆rS° = ∑S°produits - ∑S°réactifs
= (S°ZnO + S°SO2) – (S°ZnS+ 3/2 S°O2)
= - 73,2 J.K-1.mol-1
Calcul de ∆rG° : ∆rG° = ∆rH° - T∆rS°
= - 927,5 – (298 × – 73,2.10-3)
= - 905,7 kJ.mol-1
∆rG° < 0 : La réaction est spontannée.
2014/2015
Tutorat UE 1 – Séance n° 1
Cette séance est la propriété de l’UM1
5/5

Download Report