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


. .

Quiz et problèmes de chimie


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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