Bonjour tout le monde
J'espère que vous allez bien. Pourriez-vous m'aider ici svp?
Je n'ai pas la bonne réponse.
Voici l'énoncé
Du gaz de haut-fourneau contenant 20% (mol.) en monoxyde de carbone CO, 30% (mol.)
en dioxyde de carbone CO2, et 50% (mol.) en diazote N2 est brûlé dans un four en présence
d'air dans les proportions stœchiométriques. Le mélange de gaz et d'air de combustion entre
dans le four à la pression d’un bar et à 400°C. On suppose que la variation de l’enthalpie de
réaction est indépendante de la température et on approxime la pression associée aux
conditions standard à la pression d’une atmosphère. b. Calculez la chaleur de combustion de 1,0 m³ de ce gaz de haut-fourneau dans les
conditions normales de température et de pression (CNTP). En sachant que la solution est : 2527 kJ
Voici ma réponse:
La combustion du monoxyde de carbone produit du dioxyde de carbone selon la réaction stœchiométrique :
CO (g) + 1/2 O2 (g) → CO2 (g)
La quantité d'air nécessaire pour brûler complètement 1 mole de CO est de 1 mole d'O2, donc pour la combustion de 20% de CO dans le gaz de haut-fourneau, la quantité stœchiométrique d'air nécessaire est de 0,5 mol d'O2 pour chaque mole de CO. De même, la combustion du carburant produira 1 mol de CO2 pour chaque mol de CO.
En utilisant les coefficients stœchiométriques, on peut déterminer la composition molaire du mélange de gaz et d'air de combustion à l'entrée du four :
CO : 0,2 mol
CO2 : 0,2 mol (produit de combustion)
O2 : 0,1 mol (quantité stœchiométrique nécessaire pour brûler tout le CO)
N2 : 0,5 mol (issu du gaz de haut-fourneau)
La composition molaire totale est donc de :
CO : 0,2/1,0 = 20%
CO2 : 0,2/1,0 = 20%
O2 : 0,1/1,0 = 10%
N2 : 0,5/1,0 = 50%
La réaction globale de combustion est :
CO (g) + 1/2 O2 (g) + N2 (g) → CO2 (g) + N2 (g)
La variation d'enthalpie standard de cette réaction est de -283 kJ/mol (exothermique), ce qui signifie que la combustion libère de la chaleur.
La chaleur de combustion de 1 m³ de gaz de haut-fourneau dans les conditions normales de température et de pression (CNTP) peut être calculée en utilisant la composition molaire du mélange de gaz et d'air de combustion ainsi que la variation d'enthalpie standard de la réaction :
La quantité de matière de gaz de haut-fourneau dans 1 m³ est :
n(CO) = 0,2 mol/m³
n(CO2) = 0,3 x 0,2 mol/m³ = 0,06 mol/m³
n(N2) = 0,5 mol/m³
La quantité de matière d'air dans 1 m³ est :
n(O2) = 0,1 mol/m³
n(N2) = 0,9 x 0,5 mol/m³ = 0,45 mol/m³
La variation d'enthalpie standard de la réaction est :
ΔH° = -283 kJ/mol
La chaleur de combustion q pour 1 m³ de gaz de haut-fourneau dans les conditions normales de température et de pression (CNTP) est donc :
q = n(CO) x ΔH° + n(CO2) x ΔH°
= (0,2 mol/m³ + 0,06 mol/m³) x (-283 kJ/mol)
= - 75,74 kJ/m³
Ou est la faute svp?
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Envoyé par Lavendou 