Chimie Un échantillon de trioxyde de soufre, SO 3, a une masse de 46g. Combien y a- 2. Balance les équations chimiques suivantes.

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1 Module 2 : Stoechiométrie et thermochimie (Révision) 1. Un échantillon de trioxyde de soufre, SO 3, a une masse de 46g. Combien y a- t-il de moles dans l échantillon? 46 g SO 3 X 2. Balance les équations chimiques suivantes. a) Cu + H 2 O --- CuO + H 2 b) Al(NO 3 ) NaOH --- Al(OH) NaNO 3 c) KNO KNO 2 + ½ O 2 d) 2 Fe + 3 H 2 SO Fe 2 (SO 4 ) H 2 e) 3 O 2 + CS CO SO 2 3. De la poudre de zinc réagit rapidement avec du soufre en poudre au cours d une réaction fortement exothermique. Quelle masse de sulfure de zinc peut-on s attendre à obtenir lorsque 32g de Zn réagissent avec une quantité suffisante de S 8? 8Zn + S ZnS 32 g Zn X = 48 g ZnS 4. Déterminer la pression exercée par 1.6 mol de gaz dans un récipient de 10dm 3 à 20 C. n = 1,6 mol V = 10 dm 3 T = 20 C = 293 K P = = 389 kpa 5. Si 3.8g d un gaz occupent un volume de 4.2L à une pression de 95kPa et à une température de 30 C, calculer sa masse molaire. n = m/m m = 3,8 g V = 4,2 L = 4,2 dm 3 T = 30 C = 303 K P = 95 kpa M = PV =

2 6. Déterminer la masse d iodure d hydrogène produite par 6g de I 2 et 450cm 3 de H 2 S à une pression de 108,6 kpa) et à 313K. H 2 S + I HI + S 6 g I 2 X V = 450 cm 3 P = 108,6 kpa T = 313 K V = = 24,0 dm 3 Le volume molaire du gaz est 24,0 dm 3 par mol (dm 3 /mol). 450 cm 3 H 2 S X En vue de la quantité limitant de H 2 S, le maximum d iodure d hydrogène produit sera de 4,8 grammes. 7. En général, on raccorde les moteurs d automobiles à un accumulateur au plomb. Au cours de la décharge, la réaction chimique suivante se produit. Pb + PbO 2 + 2H 2 SO PbSO 4 + 2H 2 O Détermine la variation de l enthalpie de cette réaction à l aide des équations suivantes. 1) Pb + PbO 2 + 2SO PbSO 4 H = -775kJ 2) -2X( SO 3 + H 2 O ---- H 2 SO 4 ) -2X( H = -133kJ) Pb + PbO 2 + 2H 2 SO PbSO 4 + 2H 2 O H rxn =? 1) Pb + PbO 2 + 2SO PbSO 4 H = -775kJ 2) 2 H 2 SO SO H 2 O H = + 266kJ Pb + PbO 2 + 2H 2 SO PbSO 4 + 2H 2 O H rxn =? H rxn = -775 kj kj = kj La variation d enthalpie pour cette réaction est de 509 kj. Pb + PbO 2 + 2H 2 SO PbSO 4 + 2H 2 O H rxn = kj Pb + PbO 2 + 2H 2 SO PbSO 4 + 2H 2 O kj

3 8. On peut préparer du bromure d aluminium en faisant réagir de petits morceaux de feuille d aluminium avec du brome liquide à température ambiante. La réaction donne lieu à des éclairs de lumière rouge. 2Al + 3Br AlBr 3 Combien de moles de Br 2, combinées à une quantité suffisante de Al, permettent de produire 5 mol de AlBr 3? 5 mols de AlBr 3 X 9. À une température de 315 K, et une pression de 98,8 kpa quelle est la variation de l enthalpie associée à la formation de 53dm 3 de O 2 dans la réaction de décomposition du peroxyde d hydrogène? H 2 O H 2 + O 2 H = +188kJ T = 315 K P = 98,8 kpa V = = 26,5 dm 3 53 dm 3 X La variation d enthalpie associée à la formation de 53dm 3 d oxygène est de +376kJ. 10. L'équation suivante représente la combustion du méthanol. CH 3 OH (l) + 3/2 O 2 (g) ---> CO 2 (g) + 2 H 2 O (g) À l'aide des trois équations suivantes, calculez la chaleur de réaction de la combustion du méthanol. 1) -1X(C (s) + 2 H 2 (g) + 1/2 O 2 (g) ---> CH 3 OH (l) ) -1X( H = + 638,8 kj) 2) C (s) + O 2 (g) ---> CO 2 (g) H = - 393,5 kj 3) 2X(H 2 (g) + 1/2 O 2 (g) ---> H 2 O (g) ) 2X( H = - 241,8 kj) CH 3 OH (l) + 3/2 O 2 (g) ---> CO 2 (g) + 2 H 2 O (g) 1) CH 3 OH (l) ---> C (s) + 2 H 2 (g) + 1/2 O 2 (g) H = - 638,8 kj 2) C (s) + 2/2 O 2 (g) ---> CO 2 (g) H = - 393,5 kj 3) 2H 2 (g) + 2/2 O 2 (g) ---> 2H 2 O (g) H = - 483,6 kj CH 3 OH (l) + 3/2 O 2 (g) ---> CO 2 (g) + 2 H 2 O (g) H rxn =? H rxn = -638,8 kj + (-393,5 kj) + (-483,6 kj) = kj

4 11. La réaction entre le zinc et le soufre en poudre est extrêmement rapide et exothermique. Elle produit du sulfure de zinc qui peut servir au revêtement en phosphore qu on trouve à l intérieur du tube cathodique des téléviseurs. Un échantillon de 12.0g de Zn réagit avec 6.7g de S 8. 8 Zn + S 8 8 ZnS a) Détermine le réactif limitant et calcule la masse de ZnS obtenue suite à la réaction. (3pts) 12,0 g Zn X 6,7 g S 8 X Le réactif limitant est le zinc puisqu avec 12,0 g, on produit une quantité maximal de 17,9 g de sulfure de zinc. b) Combien restera-t-il de grammes du réactif en excès après la réaction? (3pts) 17,9 g ZnS X Pour produire 17,9 g de sulfure de zinc, on a besoin 5,89 g de souffre. Donc, il reste 0,81 g de souffre de la masse initiale de 6,7 g de souffre. (6,7 g 5,89 g = 0,81 g) 12. Quelle est la variation d enthalpie associée à la formation de 2.3Kg de trioxyde de soufre (SO 3 )? 2PbSO Pb + PbO 2 + 2SO 3 H = +775kJ 2,3 kg SO 3 X 13. Calculer, en dm 3, le volume du monoxyde de carbone gazeux produit à partir de 4.14g de Ca 3 (PO 4 ) 2 et de 1.20g de SiO 2 à la pression standard (101,3 kpa) et à 273K. 2 Ca 3 (PO 4 ) SiO C ---- P CaSiO CO P = 101,3 kpa V = = 22,4 dm 3 T = 273 K Le volume molaire des gaz est de 22,4 dm 3 par mole (22,4 dm 3 /mol). 4,14 g Ca 3 (PO 4 ) 2 X 1,20 g SiO 2 X

5 Le réactif limitant est le dioxyde de silicium puisqu avec 1,20 g, on produit une quantité maximal de 0,75 dm 3 de monoxyde de carbone. 14. Considérons la réaction de neutralisation suivante : KMnO FeCl HCl KCl + MnCl FeCl H 2 O Quelle masse de chlorure de potassium (KCl) forme-t-on à partir de 330 ml d acide chlorhydrique (HCl) à 2,45 mol/l, de 780 ml de chlorure de fer (FeCl 2 ) à 5,34 mol/l et 23,4 g de permanganate de potassium (KMnO 4 )? 330 ml HCl X 780 ml FeCl2 X 23,4 g KMnO 4 X En raison de l acide chlorhydrique (HCl) qui est le réactif limitant, le maximum du sel de chlorure de potassium produite est 7,54 grammes.

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