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Bonjour, je ne sais pas trop si c'est ici que je devrais poser cette question mais bref, j'espère que vous pouvez m'aider! Voici mon exo:
La réaction de conversion du CO2 en CH3OH est la suivante :

C02(g) + 3H2 (g) = CH3OH(g) + H20(g) = Réaction 1

On sait que l'enthalpie standard de réaction supposée constante est de -49 kJ/mol

Dans un récipient vide d'air on introduit un mélange stochioemetrique de C02 et de H2. Le récipient est porté à 298K sous 1 bar.
Sachant que K(298) ( Réaction 1)=0,87, calculez le rendement de la réaction.


Alors je ne comprends pas le rapport entre la réaction 1 et le C02 mélangé au H2.. Et je n'arrive pas à trouver le rendement sachant que nous n'avons aucune concentration initiale!
merci beaucoup de votre aide

Bonjour,

Dans cet exercice, on suppose que la réaction (1) est équilibrée, c'est-à-dire que si tu mets en présence du CO2 et du H2, alors il se formera du CH3OH et du H2O (selon l'équation, et tout ça étant à l'état gazeux).

Donc ensuite on te dit que CO2 et H2 sont introduits en proportions stoechiométriques, on te donne T et P et la constante d'équilibre thermodynamique K de la réaction à cette température.

Celle-ci s'exprime ainsi :
$ K=\prod_ia_i^{\nu_i} $
où $ a_i $ est l'activité de i et $ \nu_i $ son coefficient stoechiométrique.

Puisqu'on est en phase gaz, l'activité est liée à la pression partielle :
$ a_i=P_i/P^0 $
avec $ P^0 $ la pression standard (1 bar).

Saurais-tu développer l'expression de K pour cette réaction ?

Il y a plusieurs étrangetés à ce problème.
1) Ce problème est un peu boiteux, car on étudie une réaction produisant de l'eau à température et pression ambiante et en supposant que l'eau formée sera sous forme gazeuse. L'eau est liquide à pression et température ambiante.
2) On ne voit pas très bien pourquoi on te fournit l'enthalpie de la réaction. Cela ne sert à rien.
3) On ne peut pas résoudre le problème, car il manque l'unité de ta constante d'équilibre. Et cette constante a une unité.
S'agit-il d'un Kp, auquel cas la constante peut s'exprimer en Pa-2, ou en bar-2 ?
S'agit-il d'un Kc, auquel cas la constante s'exprimerait en L2/mol2
Mais en attendant, on peut déjà se livrer à quelques petits calculs faciles. On peut calculer le volume du récipient par exemple.
On sait qu'il y a 1 mole CO2 et 1 mole H2, et que la pression totale est de 1 bar.
La pression partielle tant de CO2 que de H2 vaut donc 0.5 bar = 0.5 100'000 Pa = 50'000 Pa
Pour CO2 et H2, on a : n = pV/RT = 50'000 V/8.314 298 = 20.18 V
Donc le volume du récipient est calculable, puisque n = 1 mole. On tire : V = 0.0496 m3 = 49.6 litres
Voilà. On attend des informations sur la constante d'équilibre.