Combustion du carbone et des hydrocarbures: Exercices complémentaires.

Auteur: Daniel GENELLE                              (Optimisé pour Mozilla Firefox.)  

Pour pouvoir lire les mots de vocabulaire cachés (fond jaune), il suffit de passer la souris sur le mot.

Sommaire

Exercice N°1:
Exercice N°2:
Exercice N°3:
Exercice N°4:
Exercice N°5:
Exercice N°6:

Exercice N°1:

Après avoir choisi un alcane en cliquant sur "choisir un alcane", donnez lui un nom et cliquer sur "correction"... Cet exercice permet de nommer les dix premiers alcanes...


Images réalisées à partir du logiciel Avogadro.

Cet alcane est



  

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Exercice N°2:

Equilibrer les réactions suivantes. On mettra les coefficients stoechiométriques dans les cases vertes. Toutes les case ne contiennent pas obligatoirement une valeur. On ne fera donc pas apparaitre le coefficient stoechiométrique 1.              
Les erreurs sont mises en évidence par la couleur rouge donnée à celles-ci...

H2   +    Cl2   →    HCl  

Na   +    Cl2   →    NaCl  

Al   +    S   →    Al2S3  

Fe   +    O2   →    Fe3O4  

N2   +    H2   →    NH3  

H2   +    O2   →    H2O  

Na   +    O2   →    Na2O  

SO2   +    O2   →    SO3  

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Exercice N°3:

Complétez et équilibrez les réactions de combustion suivantes :On mettra les coefficients stoechiométriques dans les cases vertes. Toutes les case ne contiennent pas obligatoirement une valeur. On ne fera donc pas apparaitre le coefficient stoechiométrique 1. Les coefficients stoechiométriques étant normalement des valeurs entières, une écriture sous forme décimale est demandée si nécessaire.              
Les erreurs sont mises en évidence par la couleur rouge donnée à celles-ci...

Butane    +    dioxygène   →   Dioxyde de carbone    +    eau

   +       →       +  

Heptane    +    dioxygène   →   Dioxyde de carbone    +    eau

   +       →       +  

Décane    +    dioxygène   →   Dioxyde de carbone    +    eau

   +       →       +  

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Exercice N°4:

Le R33 Blue diesel est un nouveau carburant créé en mélangeant de l’hexadécane (diesel) C16H34 et de la paraffine issue de la récupération d’huile de friture. Il émet 20% en moins de dioxyde de carbone CO2 que le diesel seul. Répondre aux questions.              
Les erreurs sont mises en évidence par la couleur rouge donnée à celles-ci...

1) Écrire la réaction de combustion de l’hexadécane et l’équilibrer.

Hexadécane    +    dioxygène   →   Dioxyde de carbone    +    eau

   +       →       +  


2) Calculer les masses molaires moléculaires de l’hexadécane et du dioxyde de carbone sachant que M(C) = 12 g/mol, M(H) = 1 g/mol et M(O) = 16 g/mol.

M(C16H34) = g/mol       M(CO2) = g/mol


3) Calculer à l’aide du tableau suivant le nombre de moles d’hexadécane contenues dans un litre de diesel sachant qu’un litre de diesel a une masse de 830 g (arrondir au dixième).

Moles de diesel 1
Masse (g)


4) Déterminer le nombre de moles de CO2 émis par la combustion d’un litre de diesel.

Nombre de moles de CO2 = moles.


5) Calculer à l’aide du tableau suivant la masse de dioxyde de carbone produite par la combustion d’un litre de diesel.

Moles de CO2 1
Masse (g)


6) Calculer la masse de dioxyde de carbone censée être émise par la combustion d’un litre de R33 Blue Diesel.

Masse de dioxyde de carbone = g.


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Exercice N°5:

Calculer à l’aide du tableau donné la quantité d’énergie fournie lors de la combustion du propane dans le dioxygène après avoir équilibré la réaction. Ecrire les quantités d'énergie dans l'ordre d'apparition.              
Les erreurs sont mises en évidence par la couleur rouge donnée à celles-ci...

    (kJ/mole)     (kJ/mole)
H-H 432 C=O 799
O=O 494 C-C 347
O-H 460 C=C 611
C-H 410 C=C (aromatic) 519
C-O 360 N=O 623


Propane    +    dioxygène   →   Dioxyde de carbone    +    eau

   +       →       +  

C3H8: Destruction de liaisons C-H     x 410 = kJ.
C3H8: Destruction de liaisons C-C     x 347 = kJ.
O2: Destruction de liaisons O=O     x 494 = kJ.
CO2: Formation de liaisons C=O     x 799 = kJ.
H2O: Formation de liaisons O-H     x 460 = kJ.

Chaleur = ( + + ) - ( + ) = - = kJ.


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Exercice N°6:

Un artisan souhaite installer un groupe électrogène dans son garage de 70 m3 qui ne possède aucun système d’évacuation. Le groupe électrogène consomme 2,66 L/h de gasoil de formule brute C21H44. Répondre aux questions.
             
Les erreurs sont mises en évidence par la couleur rouge donnée à celles-ci...

Il souhaite savoir s’il y a un risque d’intoxication à cause des émanations de dioxyde de carbone à l’aide des données suivantes :

État de santé et effets sur l’homme.
Teneur en CO2
5 à 10 % Difficultés respiratoires, maux de tête.
2% Respiration accélérée, maux de tête après
plusieurs heures d’exposition.
1 % Fatigue, manque d’attention.
0,5 % Léger halètement.
0,03 % Concentration normale.


1) Écrire la réaction de combustion du gasoil et l’équilibrer.

Gasoil    +    dioxygène   →   Dioxyde de carbone    +    eau

   +       →       +  


2) Calculer les masses molaires moléculaires du gasoil et du dioxyde de carbone sachant que M(C) = 12 g/mol, M(H) = 1 g/mol et M(O) = 16 g/mol.

M(C21H44) = g/mol       M(CO2) = g/mol


3) Sachant que la masse volumique du gasoil est 845 g/L. Calculer la masse de gasoil consommé en 1 h.

Masse de gasoil = g.


4) Calculer à l’aide du tableau suivant le nombre de moles de gasoil consommées en 1 heure de fonctionnement du groupe électrogène (arrondir au dixième).

Moles de diesel 1
Masse (g)


5) Déterminer le nombre de moles de CO2 émis par la combustion du gasoil pendant une heure de fonctionnement du groupe électrogène.

Nombre de moles de CO2 = moles.


6) Sachant qu’une mole de dioxyde de carbone correspond à un volume de 24 L. Quel volume de dioxyde de carbone en litres a été produit en 1 heure de fonctionnement du groupe électrogène (arrondir au dixième) ? Convertir le résultat en m3 et arrondir au dixième.

Moles de CO2 1
Volume (L)


Volume de CO2 = L = m3.


7) Estimer le pourcentage de CO2 dans le garage au bout d’une heure de fonctionnement (arrondir au dixième).

Pourcentage de CO2 = %.


8) Quels sont les effets sur l’homme d’une telle situation ?

Les effets sur l’homme sont : .


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