Cours Énergie et combustions
QCM
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L'énoncé

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Question 1

Voici la réaction de combustion de l'éthane : $2 C_2H_6 + 7O_2 \to 4CO_2 + 6H_20$

Que vaut l'énergie de toutes les liaisons rompues $\sum E_{liaisons \ rompues} $ ? 

Données : 

$E_{C-H}= 410kJ.mol^{-1}$

$E_{C-C}= 350kJ.mol^{-1}$

$E_{H-H}= 436kJ.mol^{-1}$

$E_{O-H}= 460kJ.mol^{-1}$

$E_{O=O}= 497kJ.mol^{-1}$

$E_{C=O}= 795kJ.mol^{-1}$

$8399kJ.mol^{-1}$

$8,399MJ.mol^{-1}$

$8749kJ.mol^{-1}$

$9099kJ.mol^{-1}$

Dessiner les formules développées peut aider.

Si on écrit la formule développée des réactifs, on voit que l'on rompt 6 fois la liaison C-H dans les 2 molécules d'éthane. On rompt aussi 2 fois la liaison C-C dans chaque molécule d'éthane et on rompt 7 fois la liaison O=O.

On obtient alors :

$\sum E_{liaisons \ rompues}= 2 \times 6 \times E_{C-H} + 2 \times E_{C-C} + 7 \times E_{O=O}$

Question 2

Voici la réaction de combustion de l'éthane : $2 C_2H_6 + 7O_2 \to 4CO_2 + 6H_20$

Que vaut l'énergie de toutes les liaisons formées $\sum E_{liaisons \ formées}$ ? 

Données : 

$E_{C-H}= 410kJ.mol^{-1}$

$E_{C-C}= 350kJ.mol^{-1}$

$E_{H-H}= 436kJ.mol^{-1}$

$E_{O-H}= 460kJ.mol^{-1}$

$E_{O=O}= 497kJ.mol^{-1}$

$E_{C=O}= 795kJ.mol^{-1}$

$11880kJ.mol^{-1}$

$11,880MJ.mol^{-1}$

$9099kJ.mol^{-1}$

$5940kJ.mol^{-1}$

Il faut écrire les formules développées des produits de la réaction.

On voit que l'on forme $4 CO_2$ c'est-à-dire 4 fois 2 liaisons C=0. On forme aussi 2 $H_2O$ donc 6 fois 2 liaisons H-O.

Ainsi on a $\sum E_{liaisons \ formées}= 4 \times 2 \times E_{C=O} + 6 \times 2 \times E_{H-O}$.

Question 3

Voici la réaction de combustion de l'éthane : $2 C_2H_6 + 7O_2 \to 4CO_2 + 6H_20$

Que vaut l'énergie molaire de réaction $ \Delta E$ ?  

Données : 

$E_{C-H}= 410kJ.mol^{-1}$

$E_{C-C}= 350kJ.mol^{-1}$

$E_{H-H}= 436kJ.mol^{-1}$

$E_{O-H}= 460kJ.mol^{-1}$

$E_{O=O}= 497kJ.mol^{-1}$

$E_{C=O}= 795kJ.mol^{-1}$

$\Delta E = 3131kJ.mol^{-1}$

$\Delta = -3809kJ.mol^{-1}$

$\Delta = 3809kJ.mol^{-1}$

$\Delta = -2781kJ.mol^{-1}$

Il faut trouver les énergies de liaisons rompues et formées et utiliser la formule du cours.

On utilise la formule $\Delta E = \sum E_{liaisons \ rompues} - \sum E_{liaisons\  formées}$

Question 4

Voici la réaction de combustion de l'éthane : $2 C_2H_6 + 7O_2 \to 4CO_2 + 6H_20$

Cette réaction est-elle exothermique ou endothermique ? 

Données : 

$E_{C-H}= 410kJ.mol^{-1}$

$E_{C-C}= 350kJ.mol^{-1}$

$E_{H-H}= 436kJ.mol^{-1}$

$E_{O-H}= 460kJ.mol^{-1}$

$E_{O=O}= 497kJ.mol^{-1}$

$E_{C=O}= 795kJ.mol^{-1}$

Endothermique

Exothermique

Il faut raisonner sur les questions précédentes ou bien sur la nature de la réaction.

Toutes les réactions de combustion sont exothermiques, et $\Delta E <0$.

Question 5

Voici la réaction de combustion de l'éthane : $2 C_2H_6 + 7O_2 \to 4CO_2 + 6H_20$

En vous basant sur les réponses précédentes, $\Delta E$ est-il positif ou négatif ? 

Données : 

$E_{C-H}= 410kJ.mol^{-1}$

$E_{C-C}= 350kJ.mol^{-1}$

$E_{H-H}= 436kJ.mol^{-1}$

$E_{O-H}= 460kJ.mol^{-1}$

$E_{O=O}= 497kJ.mol^{-1}$

$E_{C=O}= 795kJ.mol^{-1}$

Positif

Négatif

C'est une réaction de combustion.

Toute réaction de combustion est exothermique et le signe de $\Delta E $ est négatif.