Réaction de synthèse de l'ammoniac

[invite27ef4eda]

Bonjour,

Voilà, ne venant pas d'un filière scientifique, ce genre d'exercice étant tout nouveau pour moi, j'aurai voulu savoir si mon raisonnement était juste. Merci par avance.

La réaction de synthèse de l'ammoniac s'écrit : N2(g) + 3H2(g) ---> 2NH3(g)

1. On mélange initialement du diazote gazeux et du dihydrogène gazeux dans des proportions stoechiométriques. Calculer les fractions molaires de chaque gaz avant toute réaction.
2. En déduire les pressions partielles sachant que la pression totale est P= 350 bars.
3. Après réaction le système atteint un état d'équilibre où la fraction molaire en didazote est 0,16. Déterminer dans ces conditions, les fractions molaires en dihydrogène et en ammoniac.
4. En déduire la pression partielle en ammoniac sachant que la pression totale est maintenue à P= 350 bars.


1. Fractions molaires de chaque gaz avant toute réaction :

n moles de N2 et 3 n moles H2 soit au total 4 n moles

fraction molaire H2 : x( H2) = 3n / 4n = 0,75 fraction molaire N2 : x( N2) = n / 4n = 0,25

2. Les pressions partielles sont proportionnelles aux fractions molaires :

Pression partielle H2 : 0,75 P = 0,75*350 = 262,5 bars

Pression partielle N2 : 0,25 P = 0,25*350 = 87,5 bars

3. nombre total de moles à l'équilibre :
n-xéq + 3n-3xéq + 2 xéq = 4n-2 xéq

fraction molaire de l'ammoniac : 2 xéq / (4n-2 xéq) = xéq / (2n- xéq) = 0,16

xéq =0,16(2n- xéq) = 0,32 n - 0,16xéq
xéq= 0,32 n / 1,16
xéq = 0,276 n

fraction molaire de H2 : 3n-3xéq / (4n-2 xéq) =( 3n-3*0,276n) / (4n-2*0,276 n)= 2,172 / 3,448 = 0,63

fraction molaire de N2 : (n-xéq) / (4n-2 xéq) = (n-0,276n) / (4n-2*0,276 n)=0,724 / 3,448 = = 0,21

4. pression partielle en ammoniac :
0,16*350 = 56 bars
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[pephy]

bonjour,
cela me semble tout bon!

[invitef861bf27]

Ton raisonnement semble bon mais il y a une petite chose que je ne comprends pas... Dans la question 3, on te dit que la fraction molaire du diazote est de 0.16 et toi, dans ta reponse tu as fait tes calculs en mettant que c'était la fraction molaire en ammoniac qui était égale à 0.16
Du coup je ne sais pas si tu t'es trompé dans tes calculs ou en recopiant l'énoncé ? A moins que quelque chose m'échappe...

Bon Week end

[pephy]

en effet...c'est 0,16 pour l'azote pas pour l'ammoniac

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite27ef4eda]

ah vi je me suis trompée dans les calculs

j'ai refait la question mais je ne suis pas sûre, j'ai l'impression que ça va pas, j'ai dû m'embrouiller


fraction molaire diazote :

n - xeq / (4n - 2 xeq) = 0.16
n - xeq = 0.16 (4n - 2 xeq)
n - xeq = 0.64n - 0.32 xeq
xeq = 0.36 n - 1.32 xeq
xeq = 0.36 n /1.32 = 0.27 n


fraction molaire de h2 :

3n-3xeq / (4n-2xeq) = (3n-3*0.27n) / (4n-2*0.27)
= 2.19 / 3.46 = 0.63


fraction molaire de l'ammoniac :
xéq / (2n- xéq) = 0.27n / 2n - 0.27n
= 0.27 / 1.73 = 0.15

[pephy]

n - xeq = 0.64n - 0.32 xeq
xeq = 0.36 n - 1.32 xeq

0,36n=0,68 xeq