exo thermoD:conversion co2 en methanol

[invite1a9e3b56]

Bonjour,

J'ai un exo en termoD et j'aimerai avoir qques precisons..alors je fais appel a vous...

Soit la reaction en phase gazeuse:
3H₂ + CO₂ --> CH₃OH + H₂O

H° de cette reaction: - 49 kJ.mol-1

1)Je dois calculer la varaition d'enthalpie deformation du methanol a parir des energie de liaison
2)puis la variation d'enthalpie de combustion du methanol

on donne: (en kJ.mol-1)
enthalpie de sublimation de C= 713
enthalpie de dissociation de liaison : O₂= 495 ;OH= 463 ; H₂= 436 ; CH = 416
enthapie d combustion du h₂ en eau liquide=-285
enthalpie de vap de l'eau = 44

1)J'ai fait la somme de enth. de liaison mais j'ai un pb pour CO ₂

J'ai fait: C(graphite) + O₂ --> CO₂ soit : 713-495 = 218 = enthapie de formtion du CO₂ (pas sur de moi ...)
puis j'ai donc fait:
-3*436 -218 +x+2*463=-49 je trouve x = 551 kJ.mol-1 (est ce bon....)

2) Puis pour 2) je ne comprends pas bien....etant donné que c'est une combustion j'aurais fait:
2methanol+ 3O₂ --> 2CO₂ + 4H₂O
Or dans l'exo il parle de combustion de H₂ et de vaporisationde l'eau...
Je bloque, je ne sais par ou prendre le pb...

Donc si quu'un pouvait me dire si le 1 est ok et une piste pour le 2... ce serait tres sympa !

merci d'avance!
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[jeanne08]

pour le premier exercice : tu dois calculer l'enthalpie de la réaction de formation du methanol gazeux soit l'enthalpie de la réaction (1) : Cs + 2H2 + 1/2O2 -> CH3OH
l'enthalpie d'une liaison est l'enthalpie necessaire pour couper la liaison : autrement quand tu coupes A-B en A+B tu as une enthalpie positive et quand tu formes une laison A-B à partir de A+B tu as une enthalpie négative .
Ici pour passer de l'état initial à l'état final tu dois sublimer 1 mol de C , puis couper 2 liaisons H-H puis couper 1/2 mol de O2 et former 3 liaisons CH , puis former une liaison C-O et former une liaison O-H

pour la deuxième question : tu dois calculer l'enthalpie de la réaction que tu as ecrite et il va falloir préciser si l'eau est liquide ou gazeuse .
tu connais l'enthalpie de la réaction CO2 + 3 H2 -> CH3OH + H2O et celle de H2 +1/2O2 -> H2O tu dois donc trouver l'enthalpie de combustion du methanol à partir de ces deux enthalpies .

[ArtAttack]

Pour la 1ère question, un bon cycle de Born-Habber est très lisible donc facilement exploitable.

[invite1a9e3b56]

Bonsoir,

Merci a vous deux pour vos reponses....
Jeanne tes explications sont tres claires...comme d'hab si j'ose dire...(c'est pas la premiere fois que tu me depannes..) J pense qu'avec ca je devrai m'en sortir..;

Par contre un chose m'interpelle....
Comment fait on pour savoir que Cs + 2H2 + 1/2O2 -> CH3OH ??
Pourquoi pas Cs + 4H + O -> CH3OH ?? ou pourquoi pas CO2 + 2H2 + -> CH3OH ?
En fait cet exo est le debut d'un exo de concours et donc si tu ne connais pas la 1ere equation ben tu plantes tout ton exo...pourtant on ne peut pas apprendre toutes les reactions....
y a t il une astuce passe partout pour connaitre les equations de formations des elements simples et/ou courants ...

merci d'avance

[A voir en vidéo sur Futura]

[ArtAttack]

L'enthalpie libre dirige la réaction.
Plus c'est négatif, plus c'est prépondérant.

Encore une fois, essaie le diagramme B-H.

[jeanne08]

La réaction de formation d'un composé est la formation à partir des corps simples ( stables dans les conditions ambiantes): c'est une convention . Un corps simple est formé d'une seule sorte d'atomes. Donc la réaction de formation du methanol ( on doit préciser son etat physique liquide ou gaz ) s'ecrit comme je te l'ai indiqué.

[invite1a9e3b56]

Ok pour la question 1, je trouve enthalpie de formation: -302.5 kJ.mol-1

Par contre pour la question 2, je bloque tjs...
J'ai essaye de faire un cycle... sans résultat!
j'ai fait:
3H2 + CO2 -> CH3OH + H2O
+ +
O2 O2
= =
H2O(l) + CO2

Mais je n'arrive pas à equilibrer tout ce petit monde...

[invite1a9e3b56]

rectification du cycle...

3H2 + CO2 -> CH3OH + H2O
+..................... +
O2 ...................O2
=....................... =
H2O(l) + CO2

[jeanne08]

tu y es presque ...
il faut ajouter 3/2O2 de chaque coté de ta réaction ( au lieu de 1O2) et sur la flèche de gauche tu obtiendras 3H2O liq +CO2 , tu vas ajouter une flèche vers 3H2O g + CO2 ( vaporisation de 3 H2O) ... et à droite tu vas avoir la combustion du methanol ( avec H2Ogaz )
Il faut toujours préciser l'état physique des composés intervenant dans la réaction.

[invite1a9e3b56]

Cooool je crois que j'ai compris....

En fait il faut faire un cycle a 4 equations et non 3....
3H2 + CO2....... -> ........ CH3OH + H2O (g)
+..................... ...............+
3/2O2 ............................3/2O2
=....................... ...........=
3H2O(l) + CO2 -> .......3H2O(g) + CO2
Ensuite le calcul des enthalpies est assez simple....
Un grand merci pour tes explications jeanne08
Merci aussi à Art Attack

Sujet RESOLU!