L'équilibre chimique (qualitatif)

Les élèves ont souvent tendance à confondre un état d'équilibre avec un état stationnaire. Sélectionnez les énoncés qui correspondent à un état stationnaire.

• Une éprouvette est à demi remplie d'alcool, ouverte à l'air libre et maintenue à température constante.

• Une ampoule scellée contient un mélange gazeux de dioxyde d'azote (NO₂), de couleur brune et tétraoxyde de diazote (N₂O₄), incolore, qui ne change pas de couleur pendant un certain temps, alors que la réaction est réversible.

• Un ballon fermé de 200 mL contient 100 mL d'eau à température ambiante et pression normale.

• Un bécher contient 200 mL d'eau à température ambiante et pression normale.

• Un thermomètre à mercure indique une température de 30 ^ºC. Le point d'ébullition du mercure est de 356,62 °C et celui de fusion est de -38,83 °C.

Cochez les systèmes qui représente un état d'équilibre

• Un ballon, rempli d'eau aux trois quart et fermé à l'aide d'un bouchon de caoutchouc reste sur une table de laboratoire dont la température est de 24 ° C.

• Un bécher, rempli d'eau aux deux tiers reste sur une table de laboratoire dont la température est de 24 ° C.

• Deux grammes de cristaux d'iode solide (I_{2 (s)}) sont partiellement dissous dans un bécher contenant un mélange d'eau et d'alcool et la solution brunit. Quelques cristaux restent au fond.

• Un ballon, complètement rempli d'eau et fermé à l'aide d'un bouchon de caoutchouc reste sur une table de laboratoire dont la température est de 24 ° C.

• Trois centimètres d'un ruban de magnésium (Mg_(s)) sont déposés dans un 25 mL de solution d'acide chlorhydrique à 1,0 mol/L, contenue dans un ballon que l'on bouche. Le magnésium est entièrement consommé. Le mélange réactionnel chauffe et la pression augmente.

Lesquels des énoncés suivant sont faux concernant l'équilibre.

• La transformation de la matière s'effectue toujours, même si l'on ne peut l'observer.

• L'état d'équilibre est atteint lorsque les vitesses des réactions directe et inverse s'égalisent.

• Les propriétés macroscopiques peuvent encore changer.

• Les particules du système se déplacent continuellement, même à l'équilibre.

• Une réaction dont les propriétés macroscopiques sont constantes constitue un système à l'équilibre.

Lesquels des énoncés suivant sont vrais concernant l'équilibre.

• Des pneus gonflés d'air d'une automobile laissé dans la rue.

• Un bécher contient une solution saturée de sulfate de cuivre (CuSO₄) et des cristaux bleus au fond.

• Dans le cadre de la carbonatation de la soude (2 NaOH_(s) + CO_{2 (g)} ⇌ Na₂CO₃, H₂O_(s)), une bouteille de 1,5 L de soda contient du dioxyde de carbone (CO_{2 (g)}), dont la pression partielle est de 5 x 10² kPa.

• La flamme d'un brûleur à alcool ne varie pas tout au long de la combustion.

• Une bonbonne est remplie d'un mélange gaz rares, dont la pression est constante.

Soit la transformation chimique suivante :

H₂O _(g) + C _(s) + 131 kJ ⇌ CO _(g) + H_{2 (g)}

Quelle serait l'effet sur l'équilibre si on prélevait une quantité de monoxyde de carbone ?

• La réaction inverse serait favorisée jusqu'à l'obtention d'un nouvel état d'équilibre.

• La température du milieu augmenterait jusqu'à l'obtention d'un nouvel état d'équilibre.

• La pression diminuerait jusqu'à l'obtention d'un nouvel état d'équilibre.

• La quantité de carbone diminuerait jusqu'à l'obtention d'un nouvel état d'équilibre.

• La concentration de dihydrogène diminuerait jusqu'à l'obtention d'un nouvel état d'équilibre.

Soit la transformation chimique suivante :

H₂O _(g) + C _(s) + 131 kJ ⇌ CO _(g) + H_{2 (g)}

Quelle serait l'effet sur l'équilibre si on augmentait le volume du système ?

• La réaction inverse serait favorisée jusqu'à l'obtention d'un nouvel état d'équilibre.

• La concentration de vapeur d'eau diminuerait jusqu'à l'obtention d'un nouvel état d'équilibre.

• Aucune modification de l'équilibre.

• La température du milieu augmenterait jusqu'à l'obtention d'un nouvel état d'équilibre.

• La concentration de dihydrogène diminuerait jusqu'à l'obtention d'un nouvel état d'équilibre.

Soit la transformation chimique suivante :

H₂O _(g) + C _(s) + 131 kJ ⇌ CO _(g) + H_{2 (g)}

Quelle serait l'effet sur l'équilibre si on diminuait la température du système ?

• Si le volume ne varie pas, la pression du milieu diminuerait jusqu'à l'obtention d'un nouvel état d'équilibre.

• La concentration de vapeur d'eau diminuerait jusqu'à l'obtention d'un nouvel état d'équilibre.

• Aucune modification de l'équilibre.

• La réaction directe serait favorisée jusqu'à l'obtention d'un nouvel état d'équilibre.

• Si le volume ne varie pas, la pression du milieu augmenterait jusqu'à l'obtention d'un nouvel état d'équilibre.

Soit la transformation chimique suivante :

H₂O _(g) + C _(s) + 131 kJ ⇌ CO _(g) + H_{2 (g)}

Quelle serait l'effet sur l'équilibre si on augmentait la pression du système en ajoutant un gaz inerte à volume et température constants ?

• La quantité de carbone augmenterait jusqu'à l'obtention d'un nouvel état d'équilibre.

• La concentration de vapeur d'eau diminuerait jusqu'à l'obtention d'un nouvel état d'équilibre.

• Aucune modification de l'équilibre.

• La réaction directe serait favorisée jusqu'à l'obtention d'un nouvel état d'équilibre.

• La concentration de dihydrogène augmenterait jusqu'à l'obtention d'un nouvel état d'équilibre.

Soit une transformation chimique représentée par l'équation squelette suivante :

HCl _(g) + O_{2 (g)} ⇌ Cl_{2 (g)} + H₂O _(g)

Quelle serait l'effet sur l'équilibre si on diminuait le volume ?

• La concentration de dichlore augmenterait jusqu'à l'obtention d'un nouvel état d'équilibre.

• La concentration de vapeur d'eau diminuerait jusqu'à l'obtention d'un nouvel état d'équilibre.

• Aucune modification de l'équilibre.

• La réaction inverse serait favorisée jusqu'à l'obtention d'un nouvel état d'équilibre.

• La température du sytème augmenterait jusqu'à l'obtention d'un nouvel état d'équilibre.

Soit une transformation chimique représentée par l'équation squelette suivante :

HCl _(g) + O_{2 (g)} ⇌ Cl_{2 (g)} + H₂O _(g)

Quelle serait l'effet sur l'équilibre si on ajoutait une solution d'hydroxyde de sodium (NaOH_(aq)) ?

• La concentration de dichlore augmenterait jusqu'à l'obtention d'un nouvel état d'équilibre.

• La concentration de vapeur d'eau augmenterait jusqu'à l'obtention d'un nouvel état d'équilibre.

• Aucune modification de l'équilibre.

• La réaction inverse serait favorisée jusqu'à l'obtention d'un nouvel état d'équilibre.

• La température du sytème diminuerait jusqu'à l'obtention d'un nouvel état d'équilibre.