Fiche d’exercices de Cinétique chimique avec corrigé

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1.Facile
t (min)C (mol/L)10 minC = ?

Une réaction d’ordre 1 A → produits a une constante de vitesse de 0,2 min⁻¹. La concentration initiale de A vaut 1,5 mol/L. Trouvez la concentration CA au bout de 10 min.

k = 0,2 min⁻¹CA0 = 1,5 mol/Lt = 10 min
CA = mol/L
2.Facile
CA​ (mol/L)r0,4r = ?CB​ = 2 mol/L

La réaction A + B → C suit la loi de vitesse r = k·CA·CB, avec k = 0,05 L/(mol·s). Trouvez la vitesse de réaction r quand CA = 0,4 mol/L et CB = 2 mol/L.

r = k·CA·CBk = 0,05 L/(mol·s)CA = 0,4 mol/LCB = 2 mol/L
r = mol/(L·s)
3.Moyen
t (min)X (%)t = ?50%

Une réaction d’ordre 1 dans un réacteur fermé a k = 0,15 min⁻¹. Combien de temps faut-il pour atteindre un taux de conversion de 50 % ? Trouvez t.

k = 0,15 min⁻¹X = 50 %
t = min
4.Moyen
t (min)X (%)t = ?95%

Une réaction d’ordre 2 (−rA = k·CA²) dans un réacteur fermé a k = 0,4 L/(mol·min) et part de 1,5 mol/L. Combien de temps faut-il pour atteindre un taux de conversion de 95 % ? Trouvez t.

k = 0,4 L/(mol·min)CA0 = 1,5 mol/LX = 95 %
t = min
5.Difficile
Tk35 °C0,00545 °C0,0118

La constante de vitesse d’une réaction vaut 0,005 min⁻¹ à 35 °C et 0,0118 min⁻¹ à 45 °C. Trouvez l’énergie d’activation Ea.

k1 = 0,005 min⁻¹T1 = 35 °Ck2 = 0,0118 min⁻¹T2 = 45 °CR = 8,314 J/(mol·K)
Ea = kJ/mol
6.Difficile
Tk40 °Ck1​?4·k1​

Une réaction a une énergie d’activation de 50 kJ/mol. À 40 °C, elle est trop lente. À quelle température T2 (en °C) faut-il la chauffer pour la rendre 4 fois plus rapide ?

Ea = 50 kJ/molT1 = 40 °Ck2/k1 = 4R = 8,314 J/(mol·K)
T2 = °C

Corrigé

  1. 1. CA = 0,203 mol/L
  2. 2. r = 0,04 mol/(L·s)
  3. 3. t = 4,621 min
  4. 4. t = 31,67 min
  5. 5. Ea = 69,99 kJ/mol
  6. 6. T2 = 64,36 °C

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