Quelles grandeurs la catalyse modifie-t-elle et préserve-t-elle entre les états initial et final ?
Elle modifie le chemin réactionnel sans modifier les énergies des états initial et final.
Quelle différence distingue l’adsorption de l’absorption ?
L’adsorption se déroule en surface, tandis que l’absorption pénètre dans le matériau.
Quelles interactions provoquent la physisorption ?
Des interactions faibles, notamment dipolaires et de Van der Waals.
Que se produit-il lors d’une chimisorption ?
Une réaction chimique avec rupture et création de liaisons.
Quelle relation donne la vitesse d’adsorption sur une surface nue ?
Quelles sont les vitesses d’adsorption et de désorption non dissociatives sur une surface partiellement occupée ?
et
Quelles sont les deux hypothèses de l’isotherme de Langmuir ?
L’adsorption forme une monocouche sur une surface uniforme.
Quelle expression donne l’isotherme de Langmuir non dissociative à l’équilibre ?
Comment définit-on le pourcentage de métal exposé (PME) ?
Le rapport du nombre de sites actifs au nombre total de sites métalliques, multiplié par 100.
Quel effet la réduction de taille d’une particule catalytique a-t-elle sur sa fraction d’atomes exposés ?
Elle expose généralement une plus grande fraction de ses atomes métalliques.
Quelle formule donne la concentration de A adsorbé en compétition avec B ?
Quelle est la formule de la vitesse de réaction ?
Comment exprime-t-on la fréquence de rotation en fonction de N ?
Que fournit la loi de vitesse globale, déterminée expérimentalement ?
Les ordres de réaction et l’énergie d’activation.
Quelle forme peut prendre une loi de vitesse globale pour A et B ?
Que décrit un mécanisme réactionnel à l’échelle élémentaire ?
La création ou la rupture d’une liaison, ou les deux simultanément.
Que suppose l’approximation de l’état quasi-stationnaire pour un intermédiaire ?
Sa vitesse de formation égale sa vitesse de disparition.
Selon Irving Langmuir, quelles hypothèses caractérisent le modèle de Langmuir-Hinshelwood ?
Il suppose une adsorption en monocouche et la transformation d’espèces adsorbées, généralement à l’étape déterminant la vitesse.
Dans le modèle de Langmuir-Hinshelwood, où se trouvent les deux espèces réactives ?
Elles sont toutes deux adsorbées.
Quelle attribution est associée aux critères contrôlant les limitations diffusionnelles ?
Koros-Nowak.
Que vérifient les critères de Koros-Nowak à temps de contact identique ?
La conversion reste identique lorsque les conditions de diffusion sont modifiées.
Quels sont les ordres expérimentaux de la déshydrogénation du propan-2-ol en alcool, acétone et dihydrogène ?
Ils sont respectivement fractionnaire, négatif et nul.
De quelle pression partielle initiale dépend la vitesse initiale de la déshydrogénation du propan-2-ol ?
Uniquement de la pression partielle initiale en alcool.
Qu’est-ce qui caractérise une réaction insensible à la structure ?
La taille des particules a peu d’effet.
Quel rapport carburant-air définit le mélange stœchiométrique indiqué ?
1 g de carburant pour 14,7 g d’air.
En quoi les NOx sont-ils réduits dans un pot catalytique trois voies ?
En azote moléculaire (N₂).
Qu’a provoqué le retard russe de publication des offres de palladium au début des années 2000 ?
Les prix ont triplé en quelques mois avant de baisser lorsque la situation est revenue à la normale.
Quels sont les trois paramètres de la tension sur les platinoïdes ?
Leur caractère stratégique pour l’automobile, le faible nombre de pays producteurs et les déséquilibres entre l’offre et la demande.
En septembre 2015, combien de voitures truquées Volkswagen a-t-elle reconnu avoir équipées ?
Onze millions de voitures.
Quel est l’ordre de grandeur massique du palladium dans un catalyseur essence actuel ?
90 %.
Quel rôle le rhodium joue-t-il dans les catalyseurs trois voies ?
Il est indispensable à la réduction des NOx.
Quelle est la loi de vitesse globale de l’oxydation du CO sur Rh⁰ ?
Sur Rh⁰, quel ordre cinétique le CO présente-t-il ?
Un ordre négatif.
Selon Ertl, quelle est la succession des intermédiaires azotés dans le mécanisme de Haber-Bosch ?
Comment la force d’interaction avec la surface influence-t-elle le déplacement des espèces adsorbées ?
Elle peut ralentir leur déplacement.
Quelle énergie d’activation l’oxydation du CO présente-t-elle sur Pt(111) à faible recouvrement ?
Environ 100 kJ·mol⁻¹.
De quel composant de la biomasse le furfural est-il une molécule plateforme ?
De l’hémicellulose.
Quel bilan global résulte du vaporeformage du méthane suivi de la réaction du gaz à l’eau ?
Quelle proportion des procédés industriels fait intervenir la catalyse hétérogène ?
Environ 90 %.
Quel mécanisme possible Berzelius propose-t-il pour la catalyse en 1836 ?
L’adsorption physique.
Sur quel métal Sabatier et Senderens découvrent-ils l’hydrogénation catalytique en 1897 ?
Sur du nickel finement divisé.
Selon Ertl, comment l’azote moléculaire se dissocie-t-il dans le mécanisme de Haber-Bosch ?
En atomes adsorbés sur le fer.
Quelle équation décrit la chimisorption dissociative de H₂ sur le platine ?
Quelle face du nickel favorise l’adsorption de l’éthylène ?
La face (111).
Comment l’énergie d’activation d’adsorption diffère-t-elle entre physisorption et chimisorption ?
Elle est généralement plus faible en physisorption.
De quoi dépendent les vitesses d’adsorption et de désorption en chimisorption dissociative ?
Elles dépendent respectivement de et de .
Quelle forme et quel domaine définissent l’isotherme de Freundlich ?
, avec .
Que signifie un PME de 100 % pour les atomes catalytiques ?
Tous les atomes catalytiques sont actifs.
Quelle formule décrit l’adsorption dissociative de X selon Langmuir ?
Comment l’avancement de réaction ξ est-il défini à partir des quantités de matière ?
Quelle est la formule de la vitesse volumique ?
Quelle est la formule de la vitesse spécifique ?
Quelle est la formule de la vitesse surfacique ?
Que faut-il faire des hypothèses théoriques d’une modélisation cinétique ?
Les valider par comparaison avec les données expérimentales.
Dans le mécanisme de substitution nucléophile d’ordre 1, quelles étapes sont réversibles ?
L’étape (1) est réversible.
Pour une réaction monomoléculaire A → P, quelle loi de vitesse donne le modèle lorsque la transformation de A* détermine la vitesse ?
Pour A + B → P avec deux réactifs adsorbés, quelle loi de vitesse donne le modèle ?
Que suppose l’hypothèse de l’intermédiaire réactionnel le plus abondant (IRPA) ?
Un intermédiaire domine les autres, qui peuvent être négligés dans le bilan des sites.
Quelle étape déterminant la vitesse le modèle de Langmuir-Hinshelwood étendu autorise-t-il ?
Une adsorption ou une désorption, plutôt qu’une réaction de surface.
Comment teste-t-on la diffusion interne dans un catalyseur ?
On compare différentes tailles de grains à volume de catalyseur et débit identiques.
Que révèle une conversion identique lors du test de diffusion interne ?
L’absence de diffusion interne détectable.
Comment teste-t-on la diffusion externe en flux continu ?
On fait varier le débit et le volume de catalyseur dans les mêmes proportions, à temps de contact identique.
Quelle est la loi linéarisée de la vitesse initiale globale de déshydrogénation du propan-2-ol ?
Quelle loi décrit la dépendance de la constante cinétique à la température pour la déshydrogénation du propan-2-ol ?
Quelle expression donne la vitesse initiale détaillée de déshydrogénation du propan-2-ol ?
Quelle expression donne la vitesse à conversion élevée avec adsorption compétitive de l’alcool et de l’acétone ?
Selon quel critère l’hydrogénation du cyclohexène ne présente-t-elle pas d’effet de diffusion détectable ?
Le critère de Koros-Nowak.
Quel est l’ordre en dihydrogène pour l’hydrogénation du cyclohexène ?
L’ordre est égal à 1.
À quoi est associé l’ordre nul en cyclohexène ?
À une quasi-saturation des sites catalytiques par le cyclohexène ou ses dérivés.
Quelles sont les valeurs des ordres expérimentaux de l’hydrogénolyse de l’éthane ?
et .
Quelle relation relie , et dans le modèle d’hydrogénolyse de l’éthane ?
.
Que fixent les normes européennes d’émission pour les véhicules ?
Des limites maximales de rejets polluants, mesurées durant le cycle NEDC.
Quelles sont les limites Euro 6d des véhicules essence pour les NOx, le CO et les hydrocarbures ?
60, 1000 et 100 mg/km, respectivement.
Quelle masse de métaux catalytiques contient environ un pot catalytique ?
Environ 5 g.
Pourquoi le palladium a-t-il remplacé le platine en catalyse trois voies essence ?
Parce qu’il était moins cher.
Combien Ford a-t-elle perdu après avoir acheté du palladium au plus haut des prix ?
Près d’un milliard de dollars américains.
Dans les années 1990, quel métal a remplacé le platine dans les catalyseurs trois voies à essence ?
Le palladium.
Quels sont les ordres expérimentaux en CO et O₂ sur Rh⁰ ?
−1,2 en CO et +1,1 en O₂.
Quels sont les ordres expérimentaux en CO et O₂ sur Rhˣ⁺ supporté sur Ce₀,₆₈Zr₀,₃₂O₂ ?
+0,4 en CO et +0,1 en O₂.
Quelle est la loi de vitesse détaillée de l’oxydation du CO sur Rhˣ⁺ ?
Quelle est l’énergie de dissociation de la triple liaison ?
945 kJ·mol⁻¹.
Où la réaction du CO et de l’oxygène adsorbés se produit-elle sur Pt(110), selon la microscopie à effet tunnel ?
Aux frontières entre les zones nues, les zones couvertes de CO et celles portant de l’oxygène adsorbé.
Quelles sources de pentoses servent à produire du furfural ?
Les épis de maïs, la bagasse, l’avoine, l’amande et le coton.
Quelle était la production mondiale annuelle de furfural en 2005 ?
280 kilotonnes par an.
Quelle référence présente le furfural comme molécule plateforme prometteuse issue de la biomasse ?
Werpy et al., Top Value Added Chemicals from Biomass, Volume 1 - Results of Screening for Potential Candidates from Sugars and Synthesis Gas, 2004.
Quels produits l’hydrogénation catalytique du furfural sur Cu/SiO₂ peut-elle former ?
De l’alcool furfurylique puis du méthylfurane.
Quelle part de la production mondiale d’ammoniac est destinée aux engrais azotés ?
Environ 80 %.
Quelle part de la consommation énergétique mondiale représente la production d’ammoniac ?
Environ 2 %.
Quel effet la capture du CO₂ a-t-elle sur les émissions et le coût du dihydrogène ?
Elle réduit les émissions de 70 % et double le coût de production du dihydrogène.
Quelles sont les parts du gaz et du charbon dans la production conventionnelle de méthanol ?
65 % pour le gaz et 35 % pour le charbon.
Quel pourcentage de métal exposé est calculé pour le catalyseur étudié ?
92,55 %
En quelle année Ostwald définit-il la catalyse comme une influence sur la vitesse d’une réaction ?
1895.
Qu’a publié Ostwald en 1895 sur la catalyse ?
Une définition de la catalyse comme influence sur la vitesse d’une réaction, et non sur sa thermodynamique.
Quelle quantité totale de palladium contient 1 g de catalyseur à 5 % massique de Pd ?
Teste tes connaissances avec un QCM de 46 questions sur Cinétique et catalyse hétérogène.
1. Un catalyseur est ajouté à une réaction dont les réactifs et les produits restent les mêmes. Quelle conséquence doit-on attendre sur le profil réactionnel et l’état d’équilibre ?
2. Lors d’une expérience, une substance se fixe à la surface d’un catalyseur, tandis qu’une autre pénètre dans son volume. Comment classer ces deux phénomènes, dans cet ordre ?
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