QCM - Principe le Châtelier et thermodynamique

[Tim0023]

Bonjour à tous!

Je suis en train de faire des exercices pour réviser mes acquis. Cependant je butte sur un Q.C.M. qui me paraît simple à première vue...

Voici l'énoncée:
La réaction de synthèse du monoxyde d'azote
N2(g) + O2 <--> 2NO (g)
est endothermique, laquelle de ces proposition est correcte?
a) une hausse de T défavorise la formation de NO
b) l'entalpie de réaction Delta Hr est négative
c) si on augmente la pression totale en ajoutant du CO2 on déplace l'équilibre à gauche
d) si on augmente la pression totale en diminuant le volume, l'équilibre de réaction donnée ne se déplace pas
e) si on ajoute du N2 l'équilibre se déplace à gauche

Voici ce que j'ai trouvé:
a) Faux car endothermique donc favorise les produits
b) Faux d'après le cours son entalpie est positive
c) Faux car le CO2 est un gaz inerte (il me semble) donc ne modifie pas l'équilibre
d) Faux car d'après mon cour si on augmente la pression, l'équilibre se déplace pour prendre le moins de "place" possible donc se déplace
e) Faux c'est l'inverse

Donc d'après mes résultats aucune est bonne. Je penche peut-être pour la réponse d car je voit que la réaction produit deux moles avec deux moles donc les réactifs ne prennent pas plus de place que les produits et vice versa (mais je ne suis pas sûr)...
Pourriez- vous m'aider?
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[jeanne08]

Tes réponses a et b sont justes
Pour les autres le plus simple, à mon avis, est de regarder le quotient réactionnel Q après modification de quelque chose et de le comparer à K . Si Q >K alors évolution droite -> gauche ...
Ici K = nNOeq ^2 /nO2eq.nN2eq
on remarque que la pression totale n'intervient pas ici ( réponse à la question d? ) , le fait d'ajouter CO2 ne change rien ( reponse c?), le fait d'ajouter N2 fait que Q<K donc réponse e ?

[Tim0023]

Donc d'après ce raisonnement, la réponse juste est la d)... Mais ce que je ne comprend pas c'est que si dans les produits il n'y avait seulement 1NO (g) qui avait été formé la réaction se déplacerait vers la droite si il y augmentation du volume (puisque 1mol de NO prend moins de place que N2 et O2. Or d'après ce raisonnement la pression totale n'interviendrait pas ici.
Cela est-il juste?

[jeanne08]

Ici, dans l'équation, tu as 2 mol de gaz à gauche et 2 mol de gaz à droite donc la pression totale n'intervient pas ici .
note : une pression partielle Pi s'exprime par Pi = ni RT/V = (ni/ntotal gaz) * P totale ( on prend la formule la plus pratique selon les circonstances) et ici tu vois, que lorsque tu ecris l'expression de la constante la pression totale n'intervient pas.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Tim0023]

Merci pour ta réponse ! Donc si je comprend bien si on avait eu seulement une mole de produit alors si on remplace ni par Pi x n / Ptot alors en calculant la constante K il restera un Ptot au numérateur et donc si j'augmente la pression de l'ensemble alors on aura un K qui augmente et qui va dans la direction des produits...

Mais j'ai une dernière question: si on a la réaction A + B <=> 2C alors si on applique ton raisonnement on obtient K = [(nc^2a x pi^2c)/ Ptot^2] / [(na— pia x nb x pib)/ Ptot^2] = (nc^2 x pic^2) / (na x pia x nb x pib) car Ptot se supprime.
Mais si par exemple on augmente la pression en ajoutant des A alors d'après le calcule K devrait diminuer (car pia se trouve au dénominateur) et donc la réaction aura tendance à former des réactifs. Or ceci est illogique car si on augmente A d'après le cours la constante K devrait aller vers les produits et non les réactifs... Comment expliquer ça ?

[jeanne08]

Je ne comprends pas tes notations . D'abord toujours préciser l'état physiques des produits dans la réaction. On appelle ni le nombre de mol et P la pression totale. la température ( donc la valeur de K ) est fixée.

exn°1 : soit la réaction A g+B g = 2C g K = PC ^2/PA .PB
PC = nc RT/V = nC* P /(ntotal gaz ) ... meme genre pour PA et PB
Il reste K = nC^2 /nA.nB donc on voit que la pression totale n'a pas d'importance . Si on ajoute des A à volume constant on augmente nA et la pression totale . On voit que Q<K sens gauche -> droite

ex n°2 : soit la réaction A g = 2C g K = PC^2/PA avec seulement des A et C ( pas de gaz inerte )
expressions des pressions partielles et on trouve K =( nC^2/nA.(nA+nC) )* P= (nC^2 /nA ) * RT/V
- si on augmente P . On utilise la première expression de k et on voir que Q >K donc sens droite -> gauche
- si on ajoute un gaz inerte à pression constante . on augmente le nombre total de mol de gaz , première expression Q<K sens gauche->droite
- si on ajoute un gaz inerte à V constant, la pression bouge et le nombre de mol total aussi donc la première expression de K est inutilisable mais la deuxième expression montre que cela ne change rien Q=K : il ne se passe rien
- si on ajoute du C à pression constante on regarde la première expression de K et on voit que nC augmente et nC+nA aussi ... il faut regarder de plus près et constater ( c'est des maths) que nC^2 /(nC+nA) augmente donc q>k sens droite -> gauche

[Tim0023]

Ahh d'accord !! Merci beaucoup pour cette superbe explication. En quelques lignes tu as fait le tour de toutes les questions possibles.
Chapeau!

Merci beaucoup.
Cordialement Tim0023