Quantités de matière : interpréter l'équation bilan ; problèmes de chimie

Quiz et problèmes de chimie

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plan de travail pour résoudre un problème de chimie

Commencer par écrire et équilibrer l'équation bilan

exprimer les quantités de matière en moles

interpréter l'équation bilan à l'aide d'un tableau

calculs de masse ou de volume(gaz)


exercice 1
H2 + Cl2 --> 2 HCl


  1. Calculer la quantité de matière de H2 et de Cl2 pour 4 moles de HCl
  2. Calculer la quantité de matière de H2 et de HCl pour 3 moles de Cl2
  3. Calculer la quantité de matière de HCl et de Cl2 pour 5 moles de H2

corrigé
Quantité de matière H2 = Quantité de matière Cl2 = ½ Quantité de matière HCl


dihdrogène H2
dichlore Cl2
chlorure d'hydrogène HCl
coéfficients équation
1
1
2

Qté de matière (mol)

2
2
4
3
3
6
5
5
10


exercice 2
3 Fe + 2 O2 --> Fe3O4
  1. Calculer la quantité de matière de Fe et de O2 pour 4 moles de Fe3O4
  2. Calculer la quantité de matière de Fe3O4 et de O2 pour 5 moles de Fe
  3. Calculer la quantité de matière de Fe et de Fe3O4 pour 3 moles de O2

corrigé


fer
dioxygène
coefficients stoechiométriques
3
2
quantités de matière (mol)
n(Fe)
n(O2)
Faire les produits en croix : 2 n(Fe) = 3 n(O2) d'où : n(Fe) = 1,5 n(O2)


fer
Fe3O4
coefficients stoechiométriques
3
1
quantités de matière (mol)
n(Fe)
n(Fe3O4)
Faire les produits en croix : n(Fe) =3 n(Fe3O4)


fer Fe
dioxygène O2
oxyde magnétique Fe3O4
coéfficients équation
3
2
1
Qté de matière (mol)
12
8
4
5
5*2/3=3,33
5/3=1,66
3*3/2=4,5
3
1,5




exercice 3
2 H2+ O2 --> 2 H2O
  1. Calculer la quantité de matière de H2 et de O2 pour 27 g de H2O
  2. Calculer la quantité de matière de H2O et de O2 pour 10 g de H2
  3. Calculer la quantité de matière de H2 et de H2O pour 112 g de O2
H= 1,0 ; O= 16,0 g.mol-1

corrigé
exprimer une quantité de matière en mole


dihydrogène H2
dioxygène O2
eau H2O
masse molaire gmol-1
1+1=2
2*16=32
1+1+16=18
masse (g)
10
112
27
Qté matière mol

masse / masse molaire

10/2=5
112/32= 3,5
27/18= 1,5

interpréter l'équation bilan

Quantité de matière H2 = Quantité de matière H2O= 2 Quantité de matière O2


dihydrogène H2
dioxygène O2
eau H2O
coefficients équation
2
1
2
question 1
1,5
1,5/2= 0,75
1,5
question2
5
5/2= 2,5
5
question 3
3,5*2 = 7
3,5
3,5*2 = 7


exercice 4
N2 + 3 H2 --> 2 NH3
  1. Calculer la quantité de matière de H2 et de N2 pour 102 g de NH3
  2. Calculer la quantité de matière de N2 et de NH3 pour 20 g de H2
  3. Calculer la quantité de matière de H2 et de NH3 pour de 56 g N2
H =1,0 ; N = 14,0 g.mol-1
corrigé
exprimer une quantité de matière en mole


diazote N2
dihydrogène H2
ammoniac NH3
masse molaire gmol-1
2*14= 28
2*1 = 2
14+3 *1 =17
masse (g)
56
20
102
Qté matière mol

masse/masse molaire

56/28= 2
20/2 = 10
102/17= 6

interpréter l'équation bilan


diazote N2
dihydrogène H2
coefficients stoechiométriques
1
3
quantités de matière (mol)
n(N2)
n(H2)
Faire les produits en croix : 3 n(N2) = n(H2)


diazote N2
ammoniac NH3
coefficients stoechiométriques
1
2
quantités de matière (mol)
n(N2)
n(NH3)
Faire les produits en croix : 2 n(N2) =n(NH3)


diazote N2
dihydrogène H2
ammoniac NH3
coefficients équation
1
3
2
question 1
6/2= 3
6*3/2= 9
6
question 2
10/3= 3,33
10
10*2/3= 6,66
question 3
2
2*3= 6
2*2 = 4


exercice 5
C6H6 + 3 Cl2 --> C6H6Cl6
  1. Calculer la quantité de matière de C6H6 et de Cl2 pour 873 g de C6H6Cl6
  2. Calculer la quantité de matière de C6H6Cl6 et de C6H6 pour 355 g de Cl2
  3. Calculer la quantité de matière de C6H6Cl6 et de Cl2 pour 195 g de C6H6
H = 1,0 ; C = 12,0 ; Cl = 35,5 g.mol-1 ;
corrigé
exprimer une quantité de matière en mole


benzène C6H6
dichlore Cl2
C6H6Cl6
masse molaire gmol-1
12*6 + 6= 78
35,5*2= 71
78 + 6*35,5= 291
masse (g)
195
355
873
Qté matière mol

masse/masse molaire

195/78= 2,5
355/71= 5
873/291= 3
interpréter l'équation bilan

Quantité de matière C6H6 = Quantité de matière C6H6Cl6 = 1/3 Quantité de matière Cl2


benzène C6H6
dichlore Cl2
C6H6Cl6
coefficients équation
1
3
1
question 1
3
3*3= 9
3
question 2
5/3 =1,66
5
5/3 =1,66
question 3
2,5
2,5*3= 7,5
2,5


exercice 6
Fe2O3 + 3 C --> 2 Fe + 3 CO
  1. Calculer la quantité de matière de Fe ,de C et de CO pour 1/5 de mole de Fe2O3
  2. Calculer la quantité de matière de CO, de Fe et de Fe2O3 pour 5/6 de mole de C
  3. Calculer la quantité de matière de C, de Fe2O3 et de Fe pour 1/9 mole de CO

corrigé
interpréter l'équation bilan


Fe2O3
C
coefficients stoechiométriques
1
3
quantités de matière (mol)
n(Fe2O3)
n(C)
Faire les produits en croix : 3 n(Fe2O3) = n(C)


Fe2O3
Fe
coefficients stoechiométriques
1
2
quantités de matière (mol)
n(Fe2O3)
n(Fe)
Faire les produits en croix : n(Fe) =2 n(Fe2O3)


Fe2O3
C
Fe
CO
coefficients équation
1
3
2
3
question 1
1/5
1/5 *3=3/5=

0,6

1/5*2= 0,4
1/5*3=0,6
question2
5/6/3=

5/18 = 0,2777

5/6
5/6/3*2=

5/9=0,555

5/6
question 3
1/9/3=

1/27=0,037

1/9
1/9*2/3=

2/27=0,074

1/9


exercice 7
2 CuO + C --> 2 Cu + CO2
C= 12,0; O=16; Cu= 63,5 g.mol-1;
  1. Calculer la masse de Cu, de C et de CO2 pour une masse de 15g de CuO
  2. Calculer la masse de CO2 , de CuO et de C pour une masse de 6g de Cu
  3. Calculer la masse de CuO, de Cu et de CO2 pour une masse de 25 g de C

corrigé

exprimer une quantité de matière en mole


CuO
C
Cu
CO2
masse molaire gmol-1
63,5+16=79,5
12
63,5
12+2*16= 44
masse (g)
15
25
6


Qté matière mol

masse/masse molaire

15/79,5= 0,188
25/12= 2,08
6/63,5=0,0944
interpréter l'équation bilan

Quantité de matière CuO = Quantité de matière Cu = 2 Quantité de matière C= 2 Quantité de matière CO2


CuO
C
Cu
CO2
coefficients équation
2
1
2
1
question 1
0,188
0,188/2=0,094
0,188
0,188/2=0,094
question 2
0,0944
0,944/2=0,047
0,0944
0,944/2=0,047
question 3
2,08*2=4,16
2,08
2,08*2=4,16
2,08
calculs des masses (g)=masse molaire (g/mol) fois quantité de matière (mol)


CuO
C
Cu
CO2
question 1
.
0,094*12
0,188*63,5
0,094*44
question 2
0,094*79,5
0,047*12
.
0,047*44
question 3
4,16*79,5
.
4,16*63,5
2,08*44


exercice 8
2 Al + Cr2O3 --> Al2O3 + 2 Cr
Cr= 52; O=16; Al= 27 g.mol-1;
  1. Ca1culer la masse de Cr, de Al2O3 et de Cr2O3 pour une masse de 11 g de Al
  2. Calculer la masse de Al , de C et de Al2O3 pour une masse de 16 g de Cr2O3
  3. Calculer la masse de Cr, de C et de Cr2O3 pour une masse de 10,2 g de Al2O3

corrigé
exprimer une quantité de matière en mole


Al
Cr2O3
Al2O3
Cr
masse molaire gmol-1
27
52*2+3*16=152
2*27+3*16=102
52
masse (g)
11
16
10,2


Qté matière mol

masse/masse molaire

11/27=0,407
16/152=0,105
10,2/102=0,1
interpréter l'équation bilan

Quantité de matière Al = Quantité de matière Cr = 2 Quantité de matière Cr2O3 = 2 Quantité de matière Al2O3


Al
Cr2O3
Al2O3
Cr
coefficients équation
2
1
1
2
question 1
0,407
0,407/2=0,2035
0,407
question 2
0,105*2=0,21
0,105
0,105*2=0,21
question 3
0,1*2=0,2
0,1
0,1*2=0,2
calculs des masses (g)=masse molaire (g/mol) fois quantité de matière (mol)


Al
Cr2O3
Al2O3
Cr
question 1
.
0,203*152
0,203*102
0,407*52
question 2
0,21*27
.
0,105*102
0,21*52
question 3
0,2*27
0,1*152
.
0,2*52


exercice 9
Fe2O3 + 3 C--> 2 Fe + 3 CO
masse molaire: Fe= 56; O= 16; C= 12,0 g.mol-1;
  1. Calculer la masse de CO, de C et de Fe2O3 pour une masse de 18 g de Fe
  2. Calculer la masse de Fe , de CO et de C pour une masse de 116 g de Fe2O3
  3. Calculer la masse de Fe2O3, de C et de Fe pour une masse de 50 g de CO

corrigé
exprimer une quantité de matière en mole


Fe2O3
C
Fe
CO
masse molaire gmol-1
56*2+3*18=160
12
56
12+16=28
masse (g)
116


18
50
Qté matière mol

masse/masse molaire

116/160=0,725
18/56=0,321
50/28=1,786
interpréter l'équation bilan


Fe2O3
C
Fe
CO
coefficients équation
1
3
2
3
question 1
0,321/2=0,160
0,321/2*3=

0,481

0,321
0,321/2*3=

0,481

question 2
0,725
0,725*3=2,175
0,725*2=1,45
0,725*3=2,175
question 3
1,786/3=0,595
1,786
1,786/3*2=1,19
1,786
calculs des masses (g)=masse molaire (g/mol) fois quantité de matière (mol)


Fe2O3
C
Fe
CO
question 1
0,16*160
0,481*12
.
0,481*28
question 2
.
2,175*12
1,45*56
2,175*28
question 3
0,595*160
1,786*12
1,19*56
.

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