Bonjour,

Certaine partie de cette exercice m'échappe, pourriez-vous m'apporter votre aide, s'il vous plait?

Énoncé: L'acétylène C2H2 a longtemps été préparé à partir de carbure de calcium CaC2. La première étape est l'obtention, au four électrique, du carbure de calcium selon la réaction :
CaO (s) + 3C(graph) -> CaC2 (s) + CO (g)     (1)

La deuxième est l'hydrolyse du carbure de calcium selon:
CaC2(s) + 2H2O (l) -> C2H2 (g) + Ca(OH)2 (s) (2)

Questions:
1) Calculer l'enthalpie standard de réaction (DrH°) de la réaction (1) à la température de 298K. S'agit-il d'une réaction exothermique ou endothermique?

2) En fait la température du four est de 1700°C. Calculer DrH°(1) dans ces conditions.

3) Sachant qu'à cette température le carbure de calcium obtenu est en réalité liquide, et que l'enthalpie molaire de fusion de CaC2 est DfusH° = +7.8KJ/mol, calculer DrH°(1) dans les conditions industrielles (à 1700°C et sous une pression de 1bar)

4) Calculer l'énergie nécessaire pour produire une tonne de carbure de calcium

5) Actuellement, l'acétylène est produite par pyrolyse du méthane ( la pyrolyse fait intervenir uniquement le méthane comme réactif). Écrire l'équation bilan de la réaction de pyrolyse (3) pour deux moles de méthane sachant qu'il se forme également du dihydrogène.

6) Sachant que la chaleur dégagée à une température de 1500°C et sous une pression de 1bar est égale à 393.8KJ/mol, calculer l'énergie interne standart DrU°(3) de la réaction (3) dans ces conditions.

Donnée: Constante des gazs parfaits R= 8.314J/K/mol
Masses molaires M en g/mol: Ca: 40, O: 16, C: 12, H: 1,
Enthalpies standart de formation DfH° en KJ/mol à 298K
CaC2(s): -62.8, CaO(s): -635.1, CO(g): -110.5, CH4(g): -74.6, C2H2(g): 227.4
Capacité thermiques molaires standarts à pression constante Cp en J/K/mol:
CaC2(s): 72.43, CaO(s): 42.8, CO(g):  29.31+3.07*10^-3T, C(s): 6.3+10.87 *10^-3T
CH4(g): 22.01 + 48.9*10^-3T, C2H2(g): 42.26+21.6*10^-3T, H2(g): 27.71+2.97*10^-3T

Mes réponses:

1) DrH°(1) = DfH(P) - DfH(R) = -110.5 - 62.8 - (-635.1) = 461.8KJ/mol > 0 donc réaction endothermique.

2) DH²⁹⁸= Q1 + DH¹⁹⁷³+Q2
   DH¹⁹⁷³= DH²⁹⁸-Q1-Q2
  
DH¹⁹⁷³= DH²⁹⁸+ [intégrale (1973-298) [Cp(CaC2) + Cp(CO)]dT] - [intégrale (1973-298) [Cp(CaO) + 3Cp(Cgraph)]dT]

A= [intégrale (1973-298) [Cp(CaC2) + Cp(CO)]dT] - [intégrale (1973-298) [Cp(CaO) + 3Cp(Cgraph)]dT]
A= intégrale (1973-298) [Cp(CaC2) + Cp(CO)] - Cp(CaO) - 3Cp(Cgraph)]dT
A= intégrale (1973-298) [72.43+ (29.31+3.07*10^-3T)-42.8 - (3*(6.3+10.87*10^-3T)) ]dT
A= intégrale (1973-298) [40.04 + (3.07*10^-3T) - (3*10.87*10^-3T)]dT
A= 40.04T + (3.07*10^-3T²) - (3*10.87*10^-3T²)

DH¹⁹⁷³= DH²⁹⁸+ [40.04(1973-298) + (3.07*10^-3(1973-298)²) - (3*10.87*10^-3(1973-298)²)]

DH¹⁹⁷³= 445.99KJ/mol

3) Je ne suis vraiment pas sûre de mon raisonnement. J'ai remplacé dans la formule (à la question précédente) le DH²⁹⁸ par DfH°donné
J'obtiens: DrH°= -8.011KJ/mol

4) Je ne vois pas quelle formule utiliser. Dans le cours la seul formule avec de l'énergie c'est l'énergie de liaison = DrH°(1)/coef stoechio. je doute que ça soit ça.

5) 2CH4 -> C2H2 + 3H2

6) Ici aussi je doute,
DrU° = ?
Pression constante? Q= DrH° (à calculer?)
ou alors DrU° = W+Q calcul de W?

Je vous remercie du temps que vous me consacrez
Laurine!