Exercices Corrigés ThermoChimie

Exercices Corrigés ThermoChimie 

le PDF ci-joint contient des exercices corrigés de Thermochimie 

Définitions et notions devant être acquises : Loi de Mariotte - Premier
principe de la thermodynamique - Travail (W) - Quantité de chaleur (Q) -
Variation d’énergie interne (∆U) - Variation d’enthalpie (∆H) - Capacité
thermique - Relation de Meyer – Détente - Compression – Réversible –
Irréversible – Isotherme – Isochore – Isobare – Adiabatique – Sublimation –
Condensation – Vaporisation – Liquéfaction – Fusion – Solidification -
Enthalpie molaire standard de formation (∆h°f ) - Enthalpie standard d’une
réaction(∆H°r) - Loi de Hess - Loi de Kirchhoff - Energie de liaison -
Méthode de cycle.
A. Application du premier principe de la thermodynamique
aux gaz parfaits :
Exercice I. A. 1.
Donner les dimensions de la constante des gaz parfaits (R) et déterminer sa
valeur lorsqu’elle est exprimée :
1. en L. atm.mol-1. K-1
2. en J. mol-1. K-1
3. en L. mm de Hg.mol-1. K-1
4. en cal. mol-
.K-1
Exercice I. A. 2.
On trouve qu’une masse de 0,896 g d’un composé gazeux ne contenant que
de l’azote et de l’oxygène occupe un volume de 524 cm3

à la pression de
730 mm de Hg et à la température de 28°C. Quelles sont la masse molaire
et la formule chimique de ce composé ?
Exercice I. A. 3.
Un mélange de gaz est constitué de 0,2 g de H2; 0,21g de N2 et 0,51g de NH3
sous la pression d’une atmosphère et à une température de 27°C.
Calculer :
1. les fractions molaires.
2. la pression partielle de chaque gaz.
3. le volume total.

Données : M(H) = 1g mol-1 et M(N) = 14g mol-1
Exercice I. A. 4.
L’air ordinaire est un mélange gazeux qui contient des impuretés variables
selon le lieu de prélèvement. On peut ainsi citer comme constituants toujours
présents :
N2 (78%) ; O2(21%) ; Ar (0,94%) ; CO2 (0,03%) ; H2 (0,01%)
Ne (0,0012%) et He (0,0004%)
Entre parenthèses sont indiqués les pourcentages volumiques approximatifs
dans l’air sec (sans vapeur d’eau). La proportion de vapeur d’eau est très
variable (ordre de grandeur de 1%).
Calculer les masses de O2 et de CO2 contenues dans un litre d’air sec à 300K
sous une atmosphère, d’après les pourcentages indiqués ci-dessus et en
supposant que les gaz sont parfaits.
Exercice I. A. 5.
Soit une masse de 80g de mélange gazeux d’azote et de méthane, formée de
31,14% en poids d’azote et occupant un volume de 0,995 litres à 150°C.
1. Calculer la pression totale du mélange gazeux.
2. Calculer les pressions partielles de chacun des gaz.
Exercice I. A. 6.
Déterminer le travail mis en jeu par 2 litres de gaz parfait maintenus à 25°C
sous la pression de 5 atmosphères (état 1) qui se détend de façon isotherme
pour occuper un volume de 10 litres (état 2)
a) de façon réversible.
b) de façon irréversible.
A la même température le gaz est ramené de l’état 2 à l’état 1. Déterminer le
travail mis en jeu lorsque la compression s’effectue
c) de façon réversible.
d) de façon irréversible.
Exercice I. A. 7.
Une mole de gaz parfait à une température initiale de 298K se détend d’une
pression de 5 atmosphères à une pression de 1 atmosphère. Dans chacun des
cas suivants :
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