QCM : Thermodynamique des réactions chimiques (24 questions)

Question 1

1. Un échantillon contient $4\,\mathrm{mol}$ et possède une entropie totale de $48\,\mathrm{J\,K^{-1}}$ . Quelle est son entropie molaire ?

0{,}083\,\mathrm{J\,K^{-1}\,mol^{-1}}

48\,\mathrm{J\,K^{-1}\,mol^{-1}}

12\,\mathrm{J\,K^{-1}\,mol^{-1}}

192\,\mathrm{J\,K^{-1}\,mol^{-1}}

Explication

L’entropie molaire est l’entropie totale divisée par la quantité de matière : $S_m=S/n=48/4=12\,\mathrm{J\,K^{-1}\,mol^{-1}}$ . $48\,\mathrm{J\,K^{-1}\,mol^{-1}}$ confond les grandeurs totale et molaire, tandis que les deux autres valeurs résultent d’une multiplication ou d’une inversion du rapport.

Answer

$$12\,\mathrm{J\,K^{-1}\,mol^{-1}}$$

Question 2

2. Pour déterminer l’entropie molaire standard d’un corps pur à la température $T$ , à quelle pression évalue-t-on son entropie molaire ?

À la pression standard

P°

À la pression effective du système

À la pression extérieure du milieu

À une pression nulle

Explication

L’entropie molaire standard est l’entropie molaire du corps pur évaluée à la pression standard $P°$ . La pression effective et la pression extérieure ne définissent pas cette grandeur standard, et une pression nulle ne correspond pas à sa définition.

Answer

À la pression standard $$P°$$

Question 3

3. Un cristal pur parfaitement ordonné et sans défauts est considéré à $0\,\mathrm{K}$ . Quelle entropie molaire lui attribue le troisième principe ?

0\,\mathrm{J\,K^{-1}\,mol^{-1}}

Une entropie molaire positive

L’entropie molaire standard d’un liquide

Une entropie totale nulle, sans valeur molaire définie

Explication

Le principe de Nernst-Planck fixe à zéro l’entropie molaire d’un corps pur cristallisé parfaitement ordonné à $0\,\mathrm{K}$ . Une entropie positive liée à l’agitation thermique néglige la condition du zéro absolu, et la valeur d’un liquide concerne un autre état.

Answer

$$0\,\mathrm{J\,K^{-1}\,mol^{-1}}$$

Question 4

4. Pour une réaction unique à température et pression constantes, quelle expression permet de calculer son entropie standard de réaction à partir des entropies molaires standard des espèces ?

\Delta_r S°(T)=\sum_i \nu_i S_i(T)

\Delta_r S°(T)=\sum_i |\nu_i| S°_{m,i}(T)

\Delta_r S°(T)=\sum_i \nu_i S°_{m,i}(T)

\Delta_r S°(T)=\sum_i S°_{m,i}(T)

Explication

L’entropie standard de réaction est la somme des entropies molaires standard de chaque espèce, pondérées par leurs coefficients stœchiométriques signés $\nu_i$ . Omettre ces coefficients, utiliser des entropies totales ou prendre leurs valeurs absolues ne respecte pas cette relation.

Answer

$$\Delta_r S°(T)=\sum_i \nu_i S°_{m,i}(T)$$

Question 5

5. Une réaction gazeuse a une variation stœchiométrique du nombre de gaz $\Delta\nu_{gaz}=-2$ . Quelle évolution du nombre de gaz ce signe indique-t-il ?

Une augmentation de l’entropie de réaction

Aucune variation du nombre de gaz

Une augmentation du nombre de gaz

Une diminution du nombre de gaz

Explication

Une valeur $\Delta\nu_{gaz}<0$ indique que le nombre de gaz diminue au cours de la réaction. Une augmentation correspond à un signe positif, tandis qu’une absence de variation correspond à zéro; ce signe ne détermine pas à lui seul celui de l’entropie de réaction.

Answer

Une diminution du nombre de gaz

Question 6

6. À température et pression constantes, quelle grandeur représente l’enthalpie libre de réaction ?

La dérivée de

G

par rapport à la température, égale à la somme des potentiels chimiques pondérés par les coefficients stœchiométriques

La valeur de

G

du système, égale à la somme des potentiels chimiques pondérés par les coefficients stœchiométriques

La somme non pondérée des potentiels chimiques des espèces présentes

La dérivée de

G

par rapport à l’avancement, égale à la somme des potentiels chimiques pondérés par les coefficients stœchiométriques

Explication

À température et pression constantes, $\Delta_r G$ est la dérivée de $G$ selon l’avancement et s’exprime comme la somme des potentiels chimiques pondérés par les coefficients stœchiométriques. La dérivée selon la température change la variable, la valeur de $G$ n’est pas sa dérivée, et la somme non pondérée omet les coefficients.

Answer

La dérivée de $$G$$ par rapport à l’avancement, égale à la somme des potentiels chimiques pondérés par les coefficients stœchiométriques

Question 7

7. Un système fermé évolue spontanément à température et pression constantes et produit de l’entropie par irréversibilité, avec $\delta S_c>0$ . Quel signe doit avoir le produit $\Delta_r G\,d\xi$ ?

Il est nul puisque la température reste constante

Il est positif et vaut

T\,\delta S_c

Il est négatif et vaut

-T\,\delta S_c

Il est négatif et vaut

-\delta S_c/T

Explication

Le critère à température et pression constantes donne $\Delta_r G\,d\xi=-T\,\delta S_c\leq 0$ ; avec une production d’entropie positive et une température positive, le produit est négatif. Un signe positif inverse le critère, la température constante n’impose pas un produit nul, et la division par la température n’est pas la relation.

Answer

Il est négatif et vaut $$-T\,\delta S_c$$

Question 8

8. Pour une réaction écrite dans un sens donné, une mesure indique $\Delta_r G>0$ dans les conditions considérées. Dans quel sens l’évolution spontanée se produit-elle ?

Dans le sens direct de l’équation écrite

Dans le sens inverse de l’équation écrite

Dans le sens direct, avec un avancement négatif

Sans évolution, car toute valeur de

\Delta_r G

positive indique l’équilibre

Explication

Lorsque $\Delta_r G>0$ , l’évolution spontanée se fait dans le sens inverse de l’équation chimique écrite. Le sens direct correspond à $\Delta_r G<0$ , l’équilibre exige $\Delta_r G=0$ , et un avancement négatif correspond ici au sens inverse.

Answer

Dans le sens inverse de l’équation écrite

Question 9

9. Quelle condition caractérise l’équilibre chimique pour l’enthalpie libre de réaction ?

G(T,P,\xi_{eq})=0

\Delta_r G°(T)=0

\Delta_r G(T,P,\xi_{eq})=0

K°(T)=1

Explication

À l’équilibre chimique, l’enthalpie libre de réaction évaluée à l’avancement d’équilibre est nulle. Cela n’impose ni une enthalpie libre standard nulle, ni une constante d’équilibre égale à un, ni une enthalpie libre totale nulle.

Answer

$$\Delta_r G(T,P,\xi_{eq})=0$$

Question 10

10. À une température donnée, une réaction a $\Delta_r G°= -RT\ln 4$ . Quelle est sa constante d’équilibre standard ?

K°=\ln 4

K°=\frac{1}{4}

K°=4

K°=e^{-4}

Explication

La relation $K°=\exp\left(-\frac{\Delta_r G°}{RT}\right)$ donne ici $K°=\exp(\ln 4)=4$ . Omettre le signe négatif conduit à l’inverse, $1/4$ est la constante inversée, et $\ln 4$ est son logarithme plutôt que sa valeur.

Answer

$$K°(T)<1$$ et les produits ne sont pas thermodynamiquement favorisés

Answer

$$\Delta_r H°-T\Delta_r S°$$

Answer

$$\Delta_r H°<0$$

Answer

$$\frac{d\ln K°}{dT}=\frac{\Delta_r H°}{RT^2}$$

Answer

$$\frac{1}{6}$$

Answer

$$\frac{9}{2}$$

Answer

$$RT\ln\left(\frac{Q_r}{K^{\circ}(T)}\right)$$

Answer

Dans le sens direct, avec $$\Delta_rG<0$$

Answer

Une évolution dans le sens indirect, avec $$\Delta_rG>0$$

Answer

Le nombre maximal de paramètres intensifs compatibles avec la description du système

Answer

Le nombre minimal de degrés de liberté dans cette situation

Answer

Un paramètre d’influence, ou facteur d’équilibre

Answer

Dans le sens endothermique

Answer

Vers le sens inverse, qui comporte moins de moles gazeuses

Question 11

11. Pour une réaction à une température donnée, $\Delta_r G°(T)>0$ . Quelle conclusion décrit la tendance thermodynamique standard ?

K°(T)>1

et la tendance favorise les produits

K°(T)<1

et les produits ne sont pas thermodynamiquement favorisés

K°(T)=1

et réactifs et produits ont une tendance équivalente

K°(T)<1

et l’évolution spontanée est nécessairement inverse dans toute composition

Explication

Un $\Delta_r G°(T)>0$ correspond à $K°(T)<1$ et indique que les produits ne sont pas thermodynamiquement favorisés dans les conditions standard. La valeur supérieure à un inverse le lien, l’unité correspond à $\Delta_r G°=0$ , et la tendance standard ne détermine pas à elle seule le sens spontané quelle que soit la composition.

Question 12

12. À une température donnée, une réaction présente $\Delta_r H°= -18\ \text{kJ·mol}^{-1}$ et $\Delta_r S°= -40\ \text{J·mol}^{-1}\text{·K}^{-1}$ . Quelle expression permet de calculer son enthalpie libre standard de réaction à cette température ?

-\Delta_r H°-T\Delta_r S°

\Delta_r H°-T\Delta_r S°

\Delta_r H°+T\Delta_r S°

\Delta_r H°-\Delta_r S°

Explication

L’enthalpie libre standard de réaction se calcule par $\Delta_r G°(T)=\Delta_r H°(T)-T\Delta_r S°(T)$ . L’addition du terme entropique, son omission et l’inversion du signe de l’enthalpie correspondent à des erreurs de signe ou de facteur.

Question 13

13. En chauffant un système, on constate que la constante d’équilibre standard de sa réaction diminue. Quel signe de l’enthalpie standard de réaction est compatible avec cette évolution ?

Le signe de

\Delta_r H°

ne peut pas être relié à cette évolution

\Delta_r H°>0

\Delta_r H°=0

\Delta_r H°<0

Explication

Une réaction exothermique, pour laquelle $\Delta_r H°<0$ , voit sa constante d’équilibre diminuer lorsque la température augmente. Une hausse de K° correspond au cas endothermique, tandis qu’une réaction athermique a une constante indépendante de T.

Question 14

14. Pour une réaction dont l’enthalpie standard est positive, quelle relation de Van’t Hoff permet de déterminer l’effet d’une variation de température sur sa constante d’équilibre standard ?

\frac{d\ln K°}{dT}=\frac{\Delta_r H°}{RT^2}

\frac{d\ln K°}{dT}=\frac{\Delta_r H°T^2}{R}

\frac{dK°}{dT}=\frac{\Delta_r H°}{RT^2}

\frac{d\ln K°}{dT}=-\frac{\Delta_r H°}{RT^2}

Explication

La relation de Van’t Hoff relie la dérivée de $\ln K°$ par rapport à T à $\Delta_r H°/(RT^2)$ . Placer $T^2$ au numérateur, inverser le signe ou dériver K° plutôt que son logarithme modifie la relation.

Question 15

15. Une réaction directe a une constante d’équilibre standard égale à 6 à une température fixée. Quelle est celle de la réaction obtenue en inversant l’équation chimique ?

-6

\frac{1}{6}

6

36

Explication

Inverser une équation chimique transforme la constante en son inverse : $K_{-1}°=1/K_1°$ . Conserver 6 ignore cette règle, tandis que $-6$ et 36 correspondent à des transformations qui ne décrivent pas l’inversion.

Question 16

16. À une température fixée, une troisième réaction est construite selon $[3]=2[1]-[2]$ . Si $K_1°=3$ et $K_2°=2$ , quelle est sa constante d’équilibre standard ?

\frac{9}{2}

\frac{3}{2}

18

\frac{4}{9}

Explication

Pour $[3]=2[1]-[2]$ , la constante est $K_3°=(K_1°)^2/K_2°$ , soit $3^2/2=9/2$ . $3/2$ omet le facteur 2 de [1], 18 multiplie au lieu de diviser par $K_2°$ , et $4/9$ inverse les rôles des deux constantes.

Question 17

17. À température et pression fixées, une réaction possède un quotient réactionnel $Q_r=0{,}20$ et une constante d’équilibre $K^{\circ}(T)=0{,}80$ . Quelle expression permet de calculer son énergie libre de réaction ?

RT\ln\left(Q_r+K^{\circ}(T)\right)

RT\ln\left(\frac{Q_r}{K^{\circ}(T)}\right)

RT\ln\left(\frac{K^{\circ}(T)}{Q_r}\right)

RT\left(Q_r-K^{\circ}(T)\right)

Explication

L’énergie libre de réaction s’écrit $\Delta_rG=RT\ln\left(Q_r/K^{\circ}(T)\right)$ , expression équivalente à $\Delta_rG^{\circ}(T)+RT\ln Q_r$ . Inverser le rapport change le signe, la différence linéaire omet le logarithme, et la somme ne correspond pas à la relation.

Question 18

18. Dans un mélange réactionnel, $Q_r$ est inférieur à $K^{\circ}(T)$ . Dans quel sens l’évolution spontanée se produit-elle ?

Dans le sens direct, avec

\Delta_rG<0

Dans le sens indirect, avec

\Delta_rG>0

Dans le sens direct, avec

\Delta_rG>0

À l’équilibre, avec

\Delta_rG=0

Explication

Lorsque $Q_r<K^{\circ}(T)$ , le logarithme de leur rapport est négatif, donc $\Delta_rG<0$ et l’évolution spontanée se fait dans le sens direct. Le sens indirect inverse la règle, un signe positif ne convient pas à cette inégalité et l’équilibre exige l’égalité des deux grandeurs.

Question 19

19. Une réaction se trouve dans un état où $Q_r>K^{\circ}(T)$ . Quelle évolution spontanée est attendue ?

Une évolution dans le sens direct, avec

\Delta_rG<0

Une évolution dans le sens indirect, avec

\Delta_rG>0

Un état d’équilibre, avec

\Delta_rG=0

Une évolution dans le sens indirect, avec

\Delta_rG<0

Explication

Si $Q_r>K^{\circ}(T)$ , alors $\ln(Q_r/K^{\circ}(T))>0$ et $\Delta_rG>0$ ; l’évolution spontanée se fait donc dans le sens indirect. Le sens direct et le signe négatif correspondent au cas du quotient inférieur à la constante, tandis que l’équilibre suppose leur égalité.

Question 20

20. Pour décrire l’ensemble d’un système à plusieurs phases, que représente le nombre de degrés de liberté $L$ ?

Le nombre maximal de paramètres intensifs compatibles avec la description du système

Le nombre de contraintes appliquées aux paramètres intensifs du système

Le nombre de phases présentes dans lesquelles varie un paramètre intensif

Le nombre minimal de paramètres intensifs en l’absence de contrainte supplémentaire

Explication

$L$ désigne le nombre maximal de paramètres intensifs de description des phases compatibles avec la description de l’ensemble du système. Le minimum en l’absence de contrainte supplémentaire définit la variance, tandis que les contraintes et le nombre de phases sont des notions distinctes.

Question 21

21. Un système n’est soumis à aucune contrainte supplémentaire. Que désigne sa variance $v$ ?

Le nombre de contraintes supplémentaires appliquées au système

Le nombre de phases décrivant le système à l’équilibre

Le nombre maximal de paramètres intensifs compatibles avec le système

Le nombre minimal de degrés de liberté dans cette situation

Explication

La variance $v$ est le nombre minimal de degrés de liberté lorsque le système n’est soumis à aucune contrainte supplémentaire. Le nombre maximal compatible avec la description définit $L$ ; le nombre de phases et celui des contraintes ne définissent pas la variance.

Question 22

22. Dans un système à l’équilibre, on modifie la pression et cette variation provoque un déplacement de l’équilibre. Comment la pression est-elle qualifiée dans ce contexte ?

Une contrainte de définition des fractions molaires

Une variance du système à l’équilibre

Un degré de liberté dans la description du système

Un paramètre d’influence, ou facteur d’équilibre

Explication

Un paramètre d’influence, ou facteur d’équilibre, est un paramètre intensif de description d’une phase dont la variation induit un déplacement d’équilibre. Un degré de liberté et la variance concernent le décompte des paramètres indépendants, tandis qu’une contrainte de définition relie des variables sans désigner ce facteur.

Question 23

23. À pression fixe, un système chimique à l’équilibre est chauffé. Dans quel sens l’équilibre se déplace-t-il ?

Dans le sens qui réduit le nombre de moles gazeuses

Dans le sens endothermique

Dans le sens de formation des réactifs

Dans le sens exothermique

Explication

À pression fixe, une hausse de température déplace l’équilibre dans le sens endothermique. Le sens exothermique inverse la règle, la formation des réactifs n’est pas un critère général, et la réduction du nombre de moles gazeuses concerne l’effet d’une hausse de pression.

Question 24

24. À température constante, la pression d’un mélange gazeux à l’équilibre augmente. Le sens direct comporte trois moles gazeuses, contre une seule dans le sens inverse : quel déplacement se produit ?

Vers le sens direct, qui comporte plus de moles gazeuses

Vers le sens inverse, qui comporte moins de moles gazeuses

Vers le sens endothermique, quel que soit le nombre de moles

Vers le côté qui comporte moins d’espèces chimiques

Explication

Une hausse de pression favorise le sens qui élimine le plus grand nombre de moles gazeuses : ici, le sens inverse mène au côté qui en comporte moins. Favoriser le côté le plus riche en gaz inverse la règle, le caractère endothermique relève de l’effet de la température, et le nombre d’espèces chimiques n’est pas le critère.

QCM : Thermodynamique des réactions chimiques (24 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Un échantillon contient $4\,\mathrm{mol}$ et possède une entropie totale de $48\,\mathrm{J\,K^{-1}}$ . Quelle est son entropie molaire ?

2. Pour déterminer l’entropie molaire standard d’un corps pur à la température $T$ , à quelle pression évalue-t-on son entropie molaire ?

3. Un cristal pur parfaitement ordonné et sans défauts est considéré à $0\,\mathrm{K}$ . Quelle entropie molaire lui attribue le troisième principe ?

4. Pour une réaction unique à température et pression constantes, quelle expression permet de calculer son entropie standard de réaction à partir des entropies molaires standard des espèces ?

5. Une réaction gazeuse a une variation stœchiométrique du nombre de gaz $\Delta\nu_{gaz}=-2$ . Quelle évolution du nombre de gaz ce signe indique-t-il ?

6. À température et pression constantes, quelle grandeur représente l’enthalpie libre de réaction ?

7. Un système fermé évolue spontanément à température et pression constantes et produit de l’entropie par irréversibilité, avec $\delta S_c>0$ . Quel signe doit avoir le produit $\Delta_r G\,d\xi$ ?

8. Pour une réaction écrite dans un sens donné, une mesure indique $\Delta_r G>0$ dans les conditions considérées. Dans quel sens l’évolution spontanée se produit-elle ?

9. Quelle condition caractérise l’équilibre chimique pour l’enthalpie libre de réaction ?

10. À une température donnée, une réaction a $\Delta_r G°= -RT\ln 4$ . Quelle est sa constante d’équilibre standard ?

11. Pour une réaction à une température donnée, $\Delta_r G°(T)>0$ . Quelle conclusion décrit la tendance thermodynamique standard ?

12. À une température donnée, une réaction présente $\Delta_r H°= -18\ \text{kJ·mol}^{-1}$ et $\Delta_r S°= -40\ \text{J·mol}^{-1}\text{·K}^{-1}$ . Quelle expression permet de calculer son enthalpie libre standard de réaction à cette température ?

13. En chauffant un système, on constate que la constante d’équilibre standard de sa réaction diminue. Quel signe de l’enthalpie standard de réaction est compatible avec cette évolution ?

14. Pour une réaction dont l’enthalpie standard est positive, quelle relation de Van’t Hoff permet de déterminer l’effet d’une variation de température sur sa constante d’équilibre standard ?

15. Une réaction directe a une constante d’équilibre standard égale à 6 à une température fixée. Quelle est celle de la réaction obtenue en inversant l’équation chimique ?

16. À une température fixée, une troisième réaction est construite selon $[3]=2[1]-[2]$ . Si $K_1°=3$ et $K_2°=2$ , quelle est sa constante d’équilibre standard ?

17. À température et pression fixées, une réaction possède un quotient réactionnel $Q_r=0{,}20$ et une constante d’équilibre $K^{\circ}(T)=0{,}80$ . Quelle expression permet de calculer son énergie libre de réaction ?

18. Dans un mélange réactionnel, $Q_r$ est inférieur à $K^{\circ}(T)$ . Dans quel sens l’évolution spontanée se produit-elle ?

19. Une réaction se trouve dans un état où $Q_r>K^{\circ}(T)$ . Quelle évolution spontanée est attendue ?

20. Pour décrire l’ensemble d’un système à plusieurs phases, que représente le nombre de degrés de liberté $L$ ?

21. Un système n’est soumis à aucune contrainte supplémentaire. Que désigne sa variance $v$ ?

22. Dans un système à l’équilibre, on modifie la pression et cette variation provoque un déplacement de l’équilibre. Comment la pression est-elle qualifiée dans ce contexte ?

23. À pression fixe, un système chimique à l’équilibre est chauffé. Dans quel sens l’équilibre se déplace-t-il ?

24. À température constante, la pression d’un mélange gazeux à l’équilibre augmente. Le sens direct comporte trois moles gazeuses, contre une seule dans le sens inverse : quel déplacement se produit ?

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QCM : Thermodynamique des réactions chimiques (24 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Un échantillon contient 4 mol4\,\mathrm{mol}4mol et possède une entropie totale de 48 J K−148\,\mathrm{J\,K^{-1}}48JK−1. Quelle est son entropie molaire ?

2. Pour déterminer l’entropie molaire standard d’un corps pur à la température TTT, à quelle pression évalue-t-on son entropie molaire ?

3. Un cristal pur parfaitement ordonné et sans défauts est considéré à 0 K0\,\mathrm{K}0K. Quelle entropie molaire lui attribue le troisième principe ?

4. Pour une réaction unique à température et pression constantes, quelle expression permet de calculer son entropie standard de réaction à partir des entropies molaires standard des espèces ?

5. Une réaction gazeuse a une variation stœchiométrique du nombre de gaz Δνgaz=−2\Delta\nu_{gaz}=-2Δνgaz​=−2. Quelle évolution du nombre de gaz ce signe indique-t-il ?

6. À température et pression constantes, quelle grandeur représente l’enthalpie libre de réaction ?

7. Un système fermé évolue spontanément à température et pression constantes et produit de l’entropie par irréversibilité, avec δSc>0\delta S_c>0δSc​>0. Quel signe doit avoir le produit ΔrG dξ\Delta_r G\,d\xiΔr​Gdξ ?

8. Pour une réaction écrite dans un sens donné, une mesure indique ΔrG>0\Delta_r G>0Δr​G>0 dans les conditions considérées. Dans quel sens l’évolution spontanée se produit-elle ?

9. Quelle condition caractérise l’équilibre chimique pour l’enthalpie libre de réaction ?

10. À une température donnée, une réaction a ΔrG°=−RTln⁡4\Delta_r G°= -RT\ln 4Δr​G°=−RTln4. Quelle est sa constante d’équilibre standard ?

11. Pour une réaction à une température donnée, ΔrG°(T)>0\Delta_r G°(T)>0Δr​G°(T)>0. Quelle conclusion décrit la tendance thermodynamique standard ?

13. En chauffant un système, on constate que la constante d’équilibre standard de sa réaction diminue. Quel signe de l’enthalpie standard de réaction est compatible avec cette évolution ?

14. Pour une réaction dont l’enthalpie standard est positive, quelle relation de Van’t Hoff permet de déterminer l’effet d’une variation de température sur sa constante d’équilibre standard ?

15. Une réaction directe a une constante d’équilibre standard égale à 6 à une température fixée. Quelle est celle de la réaction obtenue en inversant l’équation chimique ?

16. À une température fixée, une troisième réaction est construite selon [3]=2[1]−[2][3]=2[1]-[2][3]=2[1]−[2]. Si K1°=3K_1°=3K1​°=3 et K2°=2K_2°=2K2​°=2, quelle est sa constante d’équilibre standard ?

17. À température et pression fixées, une réaction possède un quotient réactionnel Qr=0,20Q_r=0{,}20Qr​=0,20 et une constante d’équilibre K∘(T)=0,80K^{\circ}(T)=0{,}80K∘(T)=0,80. Quelle expression permet de calculer son énergie libre de réaction ?

18. Dans un mélange réactionnel, QrQ_rQr​ est inférieur à K∘(T)K^{\circ}(T)K∘(T). Dans quel sens l’évolution spontanée se produit-elle ?

19. Une réaction se trouve dans un état où Qr>K∘(T)Q_r>K^{\circ}(T)Qr​>K∘(T). Quelle évolution spontanée est attendue ?

20. Pour décrire l’ensemble d’un système à plusieurs phases, que représente le nombre de degrés de liberté LLL ?

21. Un système n’est soumis à aucune contrainte supplémentaire. Que désigne sa variance vvv ?

22. Dans un système à l’équilibre, on modifie la pression et cette variation provoque un déplacement de l’équilibre. Comment la pression est-elle qualifiée dans ce contexte ?

23. À pression fixe, un système chimique à l’équilibre est chauffé. Dans quel sens l’équilibre se déplace-t-il ?

24. À température constante, la pression d’un mélange gazeux à l’équilibre augmente. Le sens direct comporte trois moles gazeuses, contre une seule dans le sens inverse : quel déplacement se produit ?

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1. Un échantillon contient $4\,\mathrm{mol}$ et possède une entropie totale de $48\,\mathrm{J\,K^{-1}}$ . Quelle est son entropie molaire ?

2. Pour déterminer l’entropie molaire standard d’un corps pur à la température $T$ , à quelle pression évalue-t-on son entropie molaire ?

3. Un cristal pur parfaitement ordonné et sans défauts est considéré à $0\,\mathrm{K}$ . Quelle entropie molaire lui attribue le troisième principe ?

5. Une réaction gazeuse a une variation stœchiométrique du nombre de gaz $\Delta\nu_{gaz}=-2$ . Quelle évolution du nombre de gaz ce signe indique-t-il ?

7. Un système fermé évolue spontanément à température et pression constantes et produit de l’entropie par irréversibilité, avec $\delta S_c>0$ . Quel signe doit avoir le produit $\Delta_r G\,d\xi$ ?

8. Pour une réaction écrite dans un sens donné, une mesure indique $\Delta_r G>0$ dans les conditions considérées. Dans quel sens l’évolution spontanée se produit-elle ?

10. À une température donnée, une réaction a $\Delta_r G°= -RT\ln 4$ . Quelle est sa constante d’équilibre standard ?

11. Pour une réaction à une température donnée, $\Delta_r G°(T)>0$ . Quelle conclusion décrit la tendance thermodynamique standard ?

16. À une température fixée, une troisième réaction est construite selon $[3]=2[1]-[2]$ . Si $K_1°=3$ et $K_2°=2$ , quelle est sa constante d’équilibre standard ?

17. À température et pression fixées, une réaction possède un quotient réactionnel $Q_r=0{,}20$ et une constante d’équilibre $K^{\circ}(T)=0{,}80$ . Quelle expression permet de calculer son énergie libre de réaction ?

18. Dans un mélange réactionnel, $Q_r$ est inférieur à $K^{\circ}(T)$ . Dans quel sens l’évolution spontanée se produit-elle ?

19. Une réaction se trouve dans un état où $Q_r>K^{\circ}(T)$ . Quelle évolution spontanée est attendue ?

20. Pour décrire l’ensemble d’un système à plusieurs phases, que représente le nombre de degrés de liberté $L$ ?

21. Un système n’est soumis à aucune contrainte supplémentaire. Que désigne sa variance $v$ ?