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énergie fournie pour une réaction
Bonjour,
On s'intéresse à la réaction suivante :
3CaCO3(s) + SiO2(s) = Ca3SiO5(s) + 3CO2(g)
J'ai calculé avec les données l'enthalpie standard de réaction à T=25°C, j'ai 
Hr° = 419 kJ/mol.
Quelle est l'énergie à fournir pour la consommation d'une tonne de CaCO3(s) à une pression constante P=P° (pression standard = 1 bar) ?
J'ai fait un tableau d'avancement, en supposant CaCO3(s) entièrement consommé, j'arrive donc à un avancement maximal valant 104 mol.
Mais comment procéder ensuite ? en utilisant l'enthalpie de réaction ?
merci
Bonjour
La variation d'enthalpie du système lors de la réaction sous pression extérieure fixe égale à 1bar est :
H=xf.rH°
où xf désigne l'avancement final.
d'accord, donc c'est bien H (au fait, ça se justifie comment ? je n'ai pas de cours là-dessus...)
Deuxième question enfin :
On considère la réaction de combustion du méthane : CH4 (g) + 2O2 (g) = CO2 (g) + 2H2O (g)
Pour effectuer la réaction de formation du ciment (voir mon message précédent), on veut utiliser la quantité de chaleur fournie à P constante par le retour à 1700 K des constituants obtenus lors de la réaction de combustion de CH4 (g).
=> quelle masse de méthane doit-on brûler pour transformer 1 t de CaCO3(s) ?
Je dois considérer les 2 équilibres ? ça me perd un peu !
Bonjour
Le fait qu'à pression fixe une quantité de chaleur reçue corresponde à une variation d'enthalpie est un résultat fondamental du début du cours de thermodynamique. La relation entre H d'un système , enthalpie standard de réaction rH° et avancement est plus délicat à démontrer mais fait partie des bases de la thermochimie.
Pour la suite, l'énoncé ne précise pas les conditions de combustion du méthane : mélange stoechiometriques avec du dioxygène pur ? mélange stoechiometriques avec de l'air ? Dans tous les cas, il faut commencer par calculer la variation d'enthalpie H1 entre l'état initial formé des réactifs (raisonner avec 1mol de CH4 ) et l'état final formé des produits à 1700K. L'enthalpie étant une fonction d'état, on peut faire le calcul en imaginant une succession de 2 étapes :
1. Réaction à P fixe et température fixe égale à 298K :
H'1= x.rH°1 avec x=1mol.
2. Échauffement isobares des gaz présents après réaction de 298K à 1700K :
H"1=Cp.T où Cp désigne la capacité thermique isobare des gaz présents après réaction. Tu vas obtenir
H1<0
la combustion cède de la chaleur.
Il faut pour finir ajuster la quantité de méthane de sorte que sa combustion cède autant de chaleur qu'en absorbe la formation du ciment.
Tu as ici un problème basique de thermochimie qui n'a rien à voir avec l'étude des équilibres chimiques.
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