Fiche d’exercices de Cinétique chimique avec corrigé

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1.Facile
t (min)C (mol/L)t½​ = ?C0​/2

Une réaction d’ordre 1 a une constante de vitesse de 0,15 min⁻¹. Trouvez sa demi-vie t½.

k = 0,15 min⁻¹
t½ = min
2.Facile
t (min)C (mol/L)20 minC = ?

Une réaction d’ordre 1 A → produits a une constante de vitesse de 0,025 min⁻¹. La concentration initiale de A vaut 1,5 mol/L. Trouvez la concentration CA au bout de 20 min.

k = 0,025 min⁻¹CA0 = 1,5 mol/Lt = 20 min
CA = mol/L
3.Moyen
t (min)C (mol/L)15 minC = ?

Une réaction de loi de vitesse −rA = k·CA² a k = 0,1 L/(mol·min) et part de 0,5 mol/L. Trouvez la concentration CA au bout de 15 min.

k = 0,1 L/(mol·min)CA0 = 0,5 mol/Lt = 15 min
CA = mol/L
4.Moyen
t (min)X (%)t = ?50%

Une réaction d’ordre 2 (−rA = k·CA²) dans un réacteur fermé a k = 0,1 L/(mol·min) et part de 1 mol/L. Combien de temps faut-il pour atteindre un taux de conversion de 50 % ? Trouvez t.

k = 0,1 L/(mol·min)CA0 = 1 mol/LX = 50 %
t = min
5.Difficile
1/Tln kT = 40 °Cln 0,02ln A = ?Ea​ = 90 kJ/mol

Une réaction d’ordre 1 a une constante de vitesse de 0,02 s⁻¹ à 40 °C et une énergie d’activation de 90 kJ/mol. Trouvez le facteur pré-exponentiel A de l’équation d’Arrhenius.

k = 0,02 s⁻¹T = 40 °CEa = 90 kJ/molR = 8,314 J/(mol·K)
A = s⁻¹
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. t½ = 4,621 min
  2. 2. CA = 0,9098 mol/L
  3. 3. CA = 0,2857 mol/L
  4. 4. t = 10 min
  5. 5. A = 2,06 × 10¹³ s⁻¹
  6. 6. T2 = 64,36 °C

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