Bonjour,
Il est normal que tu ne parviennes pas à trouver le résultat.
Il manque une donnée dans l'énoncé : L'énergie thermique de combustion du méthane (en J/mol ou en kJ/mol)

Bonjour Odbugt1,

je vous écrit l'énoncé complet. J'ai déjà réalisée les 2 premières questions.

Le gaz naturel ( principalement du méthane) peut être utilisé comme carburant dans les véhicules : Il est alors appelé GNV. Il s'agit du même gaz que celui distribué aux particuliers.

Question 1:
Écrire l'équation de la combustion complète du méthane avec le dioxygène ?

ma réponse: CH4 + 2O2  CO2 + 2H2O

Question 2:

Calculer l'énergie molaire de combustion correspondante ?

ma réponse:
L'élément chimique méthane CH4 a 4 liaisons d'Hydrogène- Carbonne de 410 kJ / mol.  
L'ensemble méthane + dioxygène a une double liaison d'Oxygène-Oxygène de 494 kJ / mol, cette ensemble produit du dioxyde de carbone (CO2) + l'eau (H2O). Nous avons une double liaison Carbonne- Oxygène de 795 kJ / mol et deux liaisons Hydrogène-Oxygène de 460 kJ / mol.

Le calcul de l'énergie molaire est :

Q = [ 4 ( C - H ) + 2 ( O = O ) ] +  [ 2 ( C = O ) + 2 * 2 ( H - O )
Q = ( 4 * 410 + 2 * 494 ) - ( 2 * 795 + 4 * 460 )
Q = - 802 kJ / mol

voilà tout est complet..

Evidemment, avec l'énoncé complet on y voit plus clair !

Question 1 et 2 :
OK

Question a)
A ton avis, quelle quantité de matière ( nombre de moles) n(O₂) de dioxygène y a t'il dans 20,0 mol d'air ?
La quantité de matière de méthane n(CH₄) ayant réagi avec ce dioxygène se trouve alors à partir de l'équation obtenue à la question 1

Question b)
En confrontant le résultat de la question 2 avec celui de la question a) on obtient le résultat demandé.

Voila se que j'ai trouvé :
Question a)
La quantité de matière de dioxygène est :
n(O2) = N / NA
      n(O2) = 20,0 mol / 6,02.10^23 mol^-1
      n(O2) = 3,32.10^23
      n(O2) = 0,55 mol.

Pour la quantité de matière du méthane ; on peut en déduire que celui-ci disparaît avec 2 moles de dioxygène. Lors de la combustion complète 1 môle de méthane réagit avec deux moles de dioxygène pour former 1 mole de dioxyde de carbone et 2 moles d'eau. La mole de méthane a totalement disparut.

Question b)
Le résultat que j'ai trouvé me semble faux.

j'ai fais - 802 kJ/mol / 0,5 mol = -1604..

merci encore

Question a)

Non.
Quelle est la proportion approximative de dioxygène dans l'air ?
Dans 20 mol d'air combien de mol de dioxygène ?

Dans une mole d'air il y 0,2 mole de dioxygène car 20/100 est égale a 0,2.
Donc pour 20 mole on fait 0,2 * 20 = 4 moles ?

Oui, 20 moles d'air contiennent (environ) 4 moles de dioxygène.
Quelle quantité de méthane va réagir avec ces 4 moles de dioxygène ?

La quantité de méthane qui va réagir est de 2 moles ?

Ce serait bien 2 moles qui réagiraient si on disposait de cette quantité de méthane dans le mélange.
Mais un simple coup d'œil sur l'énoncé montre qu'on ne dispose que de 0,5 mol de méthane.
Conclusion ?

Je ne vois pas où vous voulez en venir.. je suis désoler .. je suis assez perdu la 😞

Lequel des deux réactifs (méthane ou dioxygène) sera t'il consommé totalement en premier sachant qu'on dispose au départ de deux moles de dioxygène, une demie mole de méthane et que le dioxygène est consommé deux fois plus vite que le méthane.

Tu peux, si tu le juges utile, faire un tableau d'avancement mais on peut facilement s'en passer.

Nous avons une combustion complète du méthane Ducoup

Oui.

Ce sont donc 0,5 mole de méthane qui disparaissent totalement au cours de cette combustion. Une partie des 4 moles de dioxygène reste en excès.
Or, tu as démontré (question 2) qu'en brûlant une mole de méthane produit 803 kJ
Il est donc maintenant très simple de répondre à la question b)

On fait :
-802 / 4 = -200,5 kJ ?

Non.
Je te déconseille l'emploi de l'expression " on fait " en guise d'explications.
Tous les profs savent que quand un élève écrit " on fait " c'est qu'il ne sait pas trop ce qu'il fait.


1 mole de méthane en brûlant produit 802 kJ
                                          donc
      0,5 mole de méthane en brûlant produit :
                          ...........................  kJ

Oui merci du conseil 😉

802 / 2 = 401 kJ

On le divise par deux vue que c'est 0,5 mole

Oui, c'est exact.

Merci beaucoup pour votre aide précieuse et votre patience !