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 0 A → produits a une constante de vitesse de 0,01 mol/(L·min). La concentration initiale de A est de 0,5 mol/L. Trouvez la concentration CA au bout de 10 min.

k = 0,01 mol/(L·min)CA0 = 0,5 mol/Lt = 10 min
CA = mol/L
2.Facile
t (min)C (mol/L)15 minC = ?

Une réaction d’ordre 0 A → produits a une constante de vitesse de 0,005 mol/(L·min). La concentration initiale de A est de 2 mol/L. Trouvez la concentration CA au bout de 15 min.

k = 0,005 mol/(L·min)CA0 = 2 mol/Lt = 15 min
CA = mol/L
3.Moyen
t (min)C (mol/L)t½​ = ?C0​/2

Une réaction d’ordre 2 (−rA = k·CA²) a k = 0,2 L/(mol·min) et une concentration initiale de 2 mol/L. Trouvez sa première demi-vie t½.

k = 0,2 L/(mol·min)CA0 = 2 mol/L
t½ = min
4.Moyen
t (min)X (%)t = ?90%

Une réaction d’ordre 2 (−rA = k·CA²) dans un réacteur fermé a k = 0,2 L/(mol·min) et part de 1,5 mol/L. Combien de temps faut-il pour atteindre un taux de conversion de 90 % ? Trouvez t.

k = 0,2 L/(mol·min)CA0 = 1,5 mol/LX = 90 %
t = min
5.Difficile
Tk25 °Ck1​?5·k1​

Une réaction a une énergie d’activation de 80 kJ/mol. À 25 °C, elle est trop lente. À quelle température T2 (en °C) faut-il la chauffer pour la rendre 5 fois plus rapide ?

Ea = 80 kJ/molT1 = 25 °Ck2/k1 = 5R = 8,314 J/(mol·K)
T2 = °C
6.Difficile
1/Tln kT = 80 °Cln 0,1ln A = ?Ea​ = 60 kJ/mol

Une réaction d’ordre 1 a une constante de vitesse de 0,1 s⁻¹ à 80 °C et une énergie d’activation de 60 kJ/mol. Trouvez le facteur pré-exponentiel A de l’équation d’Arrhenius.

k = 0,1 s⁻¹T = 80 °CEa = 60 kJ/molR = 8,314 J/(mol·K)
A = s⁻¹

Corrigé

  1. 1. CA = 0,4 mol/L
  2. 2. CA = 1,925 mol/L
  3. 3. t½ = 2,5 min
  4. 4. t = 30 min
  5. 5. T2 = 40,65 °C
  6. 6. A = 7,498 × 10⁷ s⁻¹

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