L'équilibre chimique (quantitatif)

Soit l'équation suivante :

PbSO_{4 (s)} + H₃O⁺_(aq) ⇌ Pb²⁺_(aq) + HSO₄^-_(aq) + H₂O _(l)

Quelle serait l'expression de la constante d'équilibre ?

• K = [H₃O⁺_(aq)]_éq . [PbSO_{4 (s)}]_éq / [HSO₄^-_(aq)]_éq . [Pb²⁺_(aq)]_éq [H₂O _(l)]_éq

• K = [H₃O⁺_(aq)]_éq / [HSO₄^-_(aq)]_éq . [Pb²⁺_(aq)]_éq

• K = [HSO₄^-_(aq)]_éq . [Pb²⁺_(aq)]_éq / [H₃O⁺_(aq)]_éq . [PbSO_{4 (s)}]_éq

• K = [HSO₄^-_(aq)]_éq . [Pb²⁺_(aq)]_éq / [H₃O⁺_(aq)]_éq

• K = [HSO₄^-_(aq)]_éq . [Pb²⁺_(aq)]_éq [H₂O _(l)]_éq / [H₃O⁺_(aq)]_éq . [PbSO_{4 (s)}]_éq

Soit l'équation suivante :

3 Fe _(s) + 4 H₂O _(g) ⇌ Fe₃O_{4 (s)} + 4 H_{2 (g)}

Quelle serait l'expression de la constante d'équilibre ?

• K = [H₂O _(g)]⁴_éq / [H_{2 (g)}]⁴_éq

• K = [H_{2 (g)}]_éq / [H₂O _(g)]_éq

• K = [H₂O _(g)]⁴_éq . [Fe₃O_{4 (s)}]_éq / [H_{2 (g)}]⁴_éq . [Fe _(s)]³_éq

• K = [H_{2 (g)}]⁴_éq . [Fe _(s)]³_éq / [H₂O _(g)]⁴_éq . [Fe₃O_{4 (s)}]_éq

• K = [H_{2 (g)}]⁴_éq / [H₂O _(g)]⁴_éq

On incorpore, dans un récipient de 5 L, une certaine quantité de d'hydrogène et de dioxyde de carbone. L'équilibre suivant s'installe alors :

CO_{2 (g)} + H_{2 (g)} ⇌ CO _(g) + H₂O _(g)

À l'équilibre, on compte 5 mol de dioxyde de carbone, 1,25 mol de d'hydrogène, 5 mol de monoxyde de carbone et 7,5 mol de vapeur d'eau.

Quelle est la valeur de la constante d'équilibre

• 6

• 18

• 1,7 x 10^-1

• 7,5

On considère la synthèse du pentachlorure de phosphore :

PCl_{3 (g)} + Cl_{2 (g)} ⇌ PCl_{5 (g)}

À 250 °C, la constante d'équilibre K_p = 9,43 x 10^-3.

Si la pression partielle à l'équilibre du pentachlorure de phosphore est de 88,7 kPa et celle du trichlorure de phosphore de 46,9 kPa, quelle sera alors la pression partielle à l'équilibre du dichlore ?

• 106

• 4,9 x 10^-3 kPa

• 201 kPa

• 1,9 kPa

La constante K_p de la décomposition du calcaire à 25 ^°C est égale à 1,9 x 10^-21.

CaCO_{3 (s)} ⇌ CO_{2 (g)} + CaO _(s)

Est-ce que la réaction inverse, soir la synthèse du calcaire serait favorisée à 25 ^°C ?

• On ne peut pas savoir.

• Oui

• Non

Soient les réactions suivantes :

1) CaCO_{3 (s)} + 179 kJ ⇌ CO_{2 (g)} + CaO _(s)

2) 2 CO _(g) ⇌ CO_{2 (g)} + C _(s) ; ΔH = - 173 kJ/mol de C_(s)

3) CO _(g) + 2 H_{2 (g)} ⇌ CH₃OH _(g) + 91 kJ

4) 2 SO_{3 (g)} ⇌ 2 SO_{2 (g)} + O_{2 (g)} ; ΔH = + 198 kJ/mol de O_{2 (g)}

Si l'on augmente la température, quelles seront les réactions dont la réaction inverse sera favorisée ?

• 1 et 2

• 2 et 3

• 3 et 4

• 1 et 4

• 2 et 4

Afin de réaliser la synthèse de l'iodure d'hydrogène, on introduit 5,00 x 10^-1 mol de chaque réactif dans un récipient de 5,25 L, à 698 K.

H_{2 (g)} + I_{2 (g)} ⇌ 2 HI _(g)

K_c = 54,3 à 698 K

Quelles sera le nombre de mol de chaque gaz à l'équilibre ?

• nH_{2, éq} = n_{I2, éq} = 1,07 x 10^-1 mol et n_{HI, éq} = 7,88 x 10^-1 mol

• nH_{2, éq} = n_{I2, éq} = 7,88 x 10^-1 mol et n_{HI, éq} = 1,07 x 10^-1 mol

• nH_{2, éq} = n_{I2, éq} = 2,26 x 10^-1 mol et n_{HI, éq} = 2,61 x 10^-1 mol

• nH_{2, éq} = n_{I2, éq} = 2,03 x 10^-2 mol et n_{HI, éq} = 1,50 x 10^-1 mol

À 800 °C, on introduit une certaine quantité d'ammoniac avec 400,0 g d'oxygène dans un récipient de 25 L et un catalyseur. L'ammoniac (NH_{3 (g)}) s'oxyde (réagit avec l'oxygène (O_{2 (g)})) pour former du monoxyde d'azote (NO_(g)) et de la vapeur d'eau. La constante d'équilibre K_c de cette réaction est de 6,11 x 10⁴. Lorsque l'équilibre est atteint, on obtient 169 g de vapeur d'eau.

En utilisant un tableau d'avancement, déterminez la masse d'ammoniac introduite initialement.

• 4,8 g

• 120 g

• 0,28 g

• 119 g

• 480 g

On réalise la synthèse du sulfure de dihydrogène à haute température, dans un récipient de 15 L. Pour ce faire, on introduit 6,65 mol d'hydrogène (H_{2 (g)}) et 3,33 mol de dissoudre (S_{2 (g)}). Lorsque l'équilibre est atteint, on détermine qu'il y a 4,5 x 10^-2 mol d'hydrogène dans le système.

Calculez la constante d'équilibre de cette réaction de synthèse.

• 9,3 x 10^-8

• 1,08 x 10⁷

• 1,6 x 10⁸

• 1,1 x 10⁷

• 9,30 x 10^-8

Supposons la réaction hypothétique suivante :

X _(g) + 2 Y _(g) ⇌ 3 Z _(g)

On réalise deux expériences : La première dans laquelle le ballon est maintenu à température ambiante, et la seconde dans laquelle le ballon est maintenu à 80 °C. De plus, les quantités initiales des deux expériences sont différentes. Voici les concentrations obtenues à l'équilibre pour chaque expérience :

Expérience 1 : [X] = 3,1 x 10^-3 mol/L ; [Y] = 2,2 x 10^-3 mol/L ; [Z] = 2,8 x 10^-2 mol/L

Expérience 2 : [X] = 0,1 mol/L ; [Y] = 0,1 mol/L ; [Z] = 0,5 mol/L

À l'aide de calculs, indiquez si la réaction directe est endothermique ou exothermique.

• La réaction directe est endothermique car K_c augmente lorsque la température augmente.

• La réaction directe est exothermique car K_c diminue lorsque la température augmente.

• La réaction directe est endothermique car K_c diminue lorsque la température augmente.

• La réaction directe est exothermique car K_c augmente lorsque la température augmente.