exercice de biomasse

[loreli]

bonjour, je dois résoudre un problème de chimie et je bloque totalement. Il s'agit de la question 3 du problème.

Je vous passe le sujet. J'ai réussi les 2 premières questions mais pas la dernière

1) on a C + CO2 -> 2CO

On a calculé l'enthalpie grâce aux formules lnKp = (-20580/T) + 20,98 et [intégrale de ln(kp)/intégraleT] = H/R : 17109 J

2) on a du déterminer pour une température de 800 °C le nombre de mol de carbone, la pressions totale du mélange gazeux et la composition du mélange et la masse de carbone produit lorsuq'on introduit 1 mole de C dans un volume de 100L.

- nb de C : 1 mole
trouver à partir de l'équation : nb de mole = nb stoechiométrique

- P tot : 72 770Pa
déterminer à partir d'un tableau d'avancement et de la formule Kp = (Pressions du CO)²/(pression de CO2) où P CO = [Ptot*(1-2x)]/[1-x] et P CO2 = [Ptot*(1-x)]/[1-x]. En développant on obtient une équation du second degré que l'on doit résoudre. On obtient 2 réponses et le x retenu est remplacé dans la formule P= (TnR)/V=(T(1-x)R/V

- Nb de CO2 : 0,1mole
Nb de CO: 0,8 mole
Masse de C : 1,2g

3) (la ou je n'y arrive pas)
Pour des raisons d'efficacité, on doit obtenir pour un rendement maximum un mélange gazeux de 1/3 de CO2 et 2/3 de CO en volume.
Calculer la Température à laquelle doit se faire ce mélange.

J'ai essayé en reprenant la question 2 à l'envers mais ça n'a rien donné. J'ai aussi essayé en passant par un tableau d'avancement ou par la formule PV=RnT. Sans résultat.

Le prof nous dit qu'on doit trouver entre 700 et 750°C.

Merci d'avance pour votre aide

[darrigan]

Bonjour,

Sachant les proportions de CO et CO2, peux-tu calculer le Kp ?

Et connaissant la valeur numérique de ce Kp, peux-tu remonter à T ?

Je trouve ~ 722 °C.

[loreli]

oui, une fois qu'on a Kp je peux appliquer la formule ln(kp) = (-20580/T) + 20,98 d'ou ln(Kp) - 20.98 = (-20580/T) d'ou T= (-20580/(ln(Kp) - 20.98 ))

c'est au niveau du Kp que je bloque. J'ai essayé de passer par ce calcul pour le trouver mais je n'arrive pas à déterminer la pression de CO et de CO2.

Il faut prendre la pression totale précédante et faire un ratio de 1/3 et 2/3 pour CO et CO2 ?
Pour moi ce serait non vu que c'est la pression pour une température de 8OO°C mais il est possible que ça soit la que je me trompe.

Je vais essayer avec cette méthode.

[loreli]

je viens de faire :

kp = Pco²/Pco2= (2/3 Ptot)²/(1/3Ptot) = 97026.6

puis T = -20580/ (lnKp -20.98) = 1744.

Je suis loin de la fourchette de 700°C - 750°C.

Je ne vois pas mon erreur où l'étape que j'aurai loupé.

Je ne pense pas qu'on puisse utiliser PV=RnT

[loreli]

je viens de refaire un essai et je tombe sur 705°C.
dites moi si c'est bon s'il vous plait !!!

C + CO2 donne 2 CO

d'après loi de dalton Ptot = ensemble de Pi
Ici Ptot = Pco + Pco2

Or Pco = 2Pco2
d'ou Ptot = 3pco2
donc Pco2 = Ptot/3 (on retrouve nos 1/3 co2 en volume car Pi/P = Ni/N = Vi/V= fraction molaire. ici 1/3 est la fraction molaire)

d'ou Pco2 = 72770/3 = 24256,7 Pa
Pco = 2*2456,7 (ou 2/3*72770) = 48513,3 Pa

on peut calculer Kp sachant que Kp doit etre en atmosphère et non en Pa (chose que j'ai faite dans le message précédant). Il faut diviser chaque valeur par 101325

Kp = (Pco)²/(Pco2) = 0,957

T = -20580 / (lnKP - 20,98) = 978,9 K = 705°C

Est ce que le raisonnement est juste ou je me plante encore et j'ai bien bidouillé?

merci de votre aide