Question 3
Énoncé
A 1073 K, l'équilibre hétérogène entre le carbone solide (graphite) et une phase gazeuse constituée de monoxyde de carbone CO et de dioxyde de carbone CO2 s'établit :
CO2 (g) + C (graphite) \(\rightarrow\) 2 CO (g)
Les pressions partielles en monoxyde de carbone PCO, équil. et en dioxyde de carbone PCO2, équil. valent respectivement 1,71 bar et 0,29 bar.
Déterminer la valeur de la constante d'équilibre K de cette réaction à 1073 K.
Donnée : P° = 1 bar.
Aide simple :
La valeur de la constante d'équilibre s'obtient à partir des activités à l'équilibre des différentes espèces :
\(K = \displaystyle \prod_i a_{i, equil}^{\nu_i}\)
Les coefficients stoechiométriques sont algébriques.
Rappel de cours :
L'activité ai du constituant i d'un mélange gazeux s'obtient en utilisant la pression partielle du gaz i.
Résultat
Correction
Explications
Activités des constituants du gaz :
\(a_{CO, equil.} = \frac{P_{CO, equil.}}{P°}\) = 1,71
\(a_{CO_2, equil.} = \frac{P_{CO_2, equil.}}{P°}\)= 0,29
L'activité d'un solide (ou liquide) corps simple ou composé "pur" est égale à 1 : \(a_{C, graphite}\) = 1.
\(K = \frac{a_{CO, equil.}^2}{a_{C, equil.} \times a_{CO_2, equil.} } = \frac{1,71^2}{1 \times 0,29} \approx\) 10