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Réactifs
Bonjour, alors voici mon problème c'est un QCMs et je me demandais si mes réponses était les bonnes...
Pourriez vous m'aider s'il vous plait ?
Le phosgène COCL2 est un gaz très toxique. Hautement réactif, il est notamment très employé dans l'industrie pour former des polymères. On considère la réaction de décomposition thermique de COCL2(g) à 400°C.
(image ci-jointe)
Un réacteur de volue V contient à l'état initial du CoCl2(g) sous une pression initiale d'un bar à 400°C. A l'équilibre, on appell x la presion de CO2 dans le mélange. Parmi les affirmations suivantes , cochez celles qui sont exacts:
a) Le sens endothermique est le sens 1.
b) Le sens endothermique est le sens 2.
c) Le calcul de la constante d'équilibre prend on compte la concentration du carbone graphite, celle du dioxyde de carbone, celle du dichlore et celle du phosgène.
d) L'expression de la constante d'équilibre est K = x(2x)^2/(1-x)^2
e) L'expression de la constante d'éuilibre est K = x(2x)^2/(1-2x)^2
f) Lorsque la température augmente, la réaction évolue dans le sens 1.
g) Lorsque la température augmente, la réaction évolue dans le sens 2.
h) Une augmentation de la pression de CO2 entraine une augmentation de la constante d'équilibre.
i) Une augmentation de la pression de CO2 fera évoluer la réaction dans le sens 1 .
j) Une augmentation de la pression de CO2 fera évoluer la réaction dans le sens 2.
k) Une élévation de la température fera évoluer la réaction dans le sens endothermique.
L) Une élévation de la température fera évoluer la réaction dans le sens exothermique.
m) L'ajout d'un dixième de mole de carbone graphite sera pratiquement sans effet sur l'équilibre.
n) L'ajout d'un dixième de mole de carbone graphite fera évoluer la réaction dans le sens 2 en refroidissant le réacteur.
Mes réponses :
a)/c)/e)/f)/h)/j/k)/m)
Ai-je raison ?
Je crois que tu as bien compris les lois de modérations de Van t'Hoff et Le Chatelier.
Attention à la cohérence de tes réponses : c) et e) ne peuvent pas être exactes toutes les deux puisque l'expression e) (comme l'expression d d'ailleurs) ne fait pas intervenir la concentration en carbone !
C'est là que tu commets une grosse erreur : parler de concentration d'un solide ici n'a pas de sens car le carbone est solide et seul dans sa phase : son activité chimique vaut 1 quelle que soit sa quantité dans le réacteur : il n'intervient pas dans l'expression de la constante d'équilibre de la réaction. La réponse e) est donc fausse.
Si x désigne la pression partielle de CO2 mesurée en bar, les deux expressions proposées de K sont évidemment fausses pour une raison simple : ces deux expressions ne sont pas homogènes : (1-x) n'a pas de sens : comment pourrait-on soustraire une pression exprimée en bar à un simple nombre ???? Il en serait autrement en posant :
avec P° = 1bar...
m) est une proposition exacte comme tu l'as écris mais elle est en contradiction avec l'affirmation c) que tu as considérée comme exacte....
La proposition n) est a priori correcte mais la quantité initiale de réactif est inconnue ; difficile de juger dans ces conditions si l'ajout de 0,1mole de carbone à température ambiante produit un refroidissement significatif du réacteur...
Merci pour votre aide 
!
Je me posais une questions dans le cas où il aurait :
3COCl2 -> 1Carbone + 1CO2 + 1Cl2
La température diminuerait dans le sens 1 et c'est exothermique ?
Selon la loi de Van t'Hoff, une diminution isobare de température déplace l'équilibre dans le sens exothermique.
Je ne comprends pas bien ta question : tu propose un équilibre avec une équation de réaction non équilibrée...
En fait je veux dire dans le cas ou le nombre de gaz au niveau des réactif est supérieur au nombre de gaz au niveau des produit dans ce cas là sommes nous dans le sens 1 ou dans le sens 2 ?
De quel cas parles-tu exactement ? Il y a pas mal de situations successivement envisagées dans ce problème !
En fait je voudrais savoir dans quel cas on se retrouverais dans le sens 2 ? parceque d'après ce que j'ai pû voir c'est uniquement quand la température diminue et la pression augmente...
parce que d'après ce que j'ai pû voir c'est uniquement quand la température diminue et la pression augmente...
La réponse doit être donnée au cas par cas en fonction de l'équilibre étudié.
Pour l'exemple étudié ici, le sens 2 est le sens exothermique. Un déplacement dans le sens 2 est donc possible par un refroidissement isobare, selon la loi de Van t'Hoff.
Le sens 2 est aussi le sens qui diminue la quantité de gaz. Un déplacement dans ce sens est donc possible par augmentation isotherme de pression selon la loi de Le Chatelier.
Cela, je crois que tu l'as compris.
Il est aussi possible de superposer les deux causes ; un refroidissement avec augmentation de pression conduira bien sûr à un déplacement dans le sens deux. En revanche, il est impossible de conclure quant à un refroidissement avec diminution de pression puisque les deux causes de variation agissent en sens inverse. Il faut alors calculer le nouveau quotient de réaction et le comparer à la constante d'équilibre pour conclure.
Une augmentation de la quantité de Cl2 et/ou de la quantité de CO2 peut aussi déplacer l'équilibre dans le sens 2 sous réserve que cette augmentation ne produise pas une variation de température ou une variation de pression susceptible d'agir un sens inverse de façon plus importante. Dans ces conditions, il faudrait encore faire le calcul du quotient de réaction et le comparer à la constante d'équilibre.
En revanche, l'ajout de carbone, pour peu que cet ajout ne modifie pas la température et le pression de façon sensible, est sans influence sur l'équilibre. Un solide a la même influence sur un équilibre quelle qu'en soit la quantité présente dans le réacteur.
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