Problème 1Le monoxyde d'azote réagit avec l'hydrogène à 820 °C : 2NO(g)+HX2(g)NX2O(g)+HX2O(g). Les vitesses initiales de formation de NX2O ont été mesurées pour diverses pressions partielles initiales (pressions en torr, temps en secondes ; ne pas utiliser de concentrations) : Exp. 1 : pNO=120.0, pHX2=60.0 → vitesse =8.66×10−2 torr s−1 ; Exp. 2 : pNO=60.0, pHX2=60.0 → 2.17×10−2 ; Exp. 3 : pNO=60.0, pHX2=180.0 → 6.62×10−2 torr s−1. (a) Trouver la loi de vitesse et la constante. (b) Trouver la vitesse initiale de disparition de NO pour pNO=200 torr et pHX2=100 torr. (c) Trouver le temps de division par deux de pHX2 pour pNO=800 torr et pHX2=1.0 torr. (d) Le mécanisme proposé est 2NONX2OX2 (k1,k−1) puis NX2OX2+HX2kX2NX2O+HX2O. Dériver la loi de vitesse par l'approximation de l'état stationnaire pour NX2OX2, donner la condition de réduction à la loi expérimentale et exprimer k en fonction de k1, k−1, k2.Solutions: 1
Problème 2L'ammoniac anhydre est un carburant propre à forte densité d'énergie. Dans un récipient à volume fixe, NHX3 gazeux brûle selon 4NHX3(g)+3OX2(g)2NX2(g)+6HX2O(l) ; les états initial et final sont à 298 K et après combustion de 14.40 g de OX2 il reste du NHX3 (ΔfH∘(NHX3(g))=−46.11 kJ mol−1, ΔfH∘(HX2O(l))=−285.83 kJ mol−1). (a) Calculer la chaleur dégagée. (b) Pour doser le NHX3 dissous, on ajoute 10.00 cm3 de la solution aqueuse à 15.0 cm3 de HX2SOX4 (c=0.0100 mol dm−3) puis on titre en retour avec NaOH (c=0.0200 mol dm−3), équivalence à 10.64 cm3 (Kb(NHX3)=1.8×10−5 ; Ka(HSOX4X−)=1.1×10−2). Calculer le pH de la solution dans le récipient. (c) À l'équivalence, NHX4X+ et SOX4X2− sont présents ; écrire les équilibres pertinents et prédire si le pH d'équivalence est supérieur, inférieur ou égal à 7.Solutions: 1