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PROBLEME A RESOUDRE n° 3-B : Décomposition de l'oxyde de diazote

(Calculatrice autorisée)

  

ENONCE :


On introduit dans un récipient initialement vide, de volume V = 6,00 L constant, n0 mole de monoxyde de diazote gazeux N2O à la température q = 600 ° C.

· 1- Déterminer la quantité de matière initiale. On assimile le gaz à un gaz parfait.

Constante des gaz parfaits : R = 8,31 J. mol - 1. K -1

· 2- Pour suivre la décomposition de ce gaz en diazote et en dioxygène, on mesure à température constante q = 600 ° C, la pression totale p à l'intérieur du récipient en fonction du temps t :

t (min)

0

10

20

30

50

70

90

p (Pa)

50000

52620

54900

56950

60150

63050

66200

Ecrire l'équation de la réaction de décomposition de l'oxyde de diazote.

· 3- Construire le tableau d'avancement de la réaction en quantité de matière.

Exprimer la quantité totale de matière du mélange n à l'instant t en fonction de n0 et de l'avancement X (t).

· 4- Exprimer littéralement, à l'instant t, l'avancement X, en fonction du volume V, de la température absolue T et de la pression p.

Calculer numériquement cet avancement X à chaque date t.

Construire la courbe donnant X en fonction de t.

· 5- Quelle est la composition du système à la date 90 min ?

Cette composition serait-elle la même si on avait opéré à la température q ' = 500 ° C ?

· 6- Définir la vitesse volumique de la réaction à la date t1.

Calculer sa valeur à la date t1 = 30 min.

Comment évolue cette vitesse pendant 1,5 h ?

 

Après avoir résolu ce problème, consultez la solution type.

 

A VOIR :

Problème résolu n° 3-A : Suivi spectrophotométrique d'une transformation chimique.

Problème n° 3 B ci-dessus (à résoudre) : Décomposition de l'oxyde de diazote.

Problème n° 3 C (à résoudre) : Etude cinétique d’une réaction chimique par spectrophotométrie (Bac 2006 - Polynésie).

Problème résolu n° 3-D : Corrosion des gouttières (Bac 2006 - France).

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