Description et évolution d’un système chimique - Spécialité

Tableau d’avancement

Exercice 1 : Identifier le réactif limitant puis calculer des quantités (quantités de matière)

On considère la réaction suivante : \[ CH_{4}(g) + 2Cl_{2}(g) \longrightarrow CH_{2}Cl_{2}(l) + 2HCl(g) \] Quantités initiales :
  • \( n(CH_{4}) = 1,90 mol \)
  • \( n(Cl_{2}) = 3,50 mol \)

Quel est le réactif limitant de cette réaction ?
Exemple de réponse : \( Fe^{3+} \)
Quelle est la quantité de \( CH_{2}Cl_{2} \) à l'état final ?
On donnera le résultat avec 3 chiffres significatifs et suivi de l'unité qui convient.
Quelle est la quantité de réactif en excès à l'état final ?
On donnera le résultat avec 3 chiffres significatifs et suivi de l'unité qui convient.

Exercice 2 : Identifier le réactif limitant dans une réaction dont les quantités de réactifs doivent être calculées

On considère la réaction suivante : \[ Fe^{2+}(aq) + 2HO^{-}(aq) \longrightarrow Fe(OH)_{2}(s) \]
Quantités initiales :
  • \( Fe^{2+} : 100\:cL \text{ de concentration } 33,5\:g\mathord{\cdot}L^{-1} \)
    • Masse molaire : \( 55,8\:g\mathord{\cdot}mol^{-1} \)
  • \( HO^{-} : 60,0\:cL \text{ de concentration } 79,3\:g\mathord{\cdot}L^{-1} \)
    • Masse molaire : \( 17,0\:g\mathord{\cdot}mol^{-1} \)


Quel est le réactif limitant de cette réaction ?
Exemple de réponse : \( Fe^{3+} \)

Exercice 3 : Identifier le réactif limitant puis calculer des quantités (masses, volumes ou concentrations + volumes)

On considère la réaction suivante : \[ Fe_{2}O_{3}(s) + 2Al(s) \longrightarrow Al_{2}O_{3}(s) + 2Fe(s) \]
Quantités initiales :
  • \( Fe_{2}O_{3} : 223,6 g \)
    • Masse molaire : \( 159,7 g\mathord{\cdot}mol^{-1} \)
  • \( Al : 62,1 g \)
    • Masse molaire : \( 27,0 g\mathord{\cdot}mol^{-1} \)


Quel est le réactif limitant de cette réaction ?
Exemple de réponse : \( Fe^{3+} \)
Quelle est la quantité de matière de \( Al_{2}O_{3} \) à l'état final ?
On donnera un résultat avec trois chiffres significatifs et suivi de l'unité qui convient.
Quelle est la quantité de matière du réactif en excès à l'état final ?
On donnera un résultat avec trois chiffres significatifs et suivi de l'unité qui convient.

Exercice 4 : Identifier les réactifs, produits, spectateurs et limitants d'une réaction.

On étudie l'évolution d'un système chimique subissant une transformation chimique.
À l'état initial, le système contient environ :
  1. \(0,8\) mole de \(N_{2}\).
  2. \(0\) mole de \(H_{2}O\).
  3. \(0,6\) mole de \(C_{2}H_{6}O\).
  4. \(0,5\) mole de \(O_{2}\).
  5. \(0\) mole de \(CO_{2}\).

À l'état final, le système contient environ :
  1. \(0,8\) mole de \(N_{2}\).
  2. \(0,5\) mole de \(H_{2}O\).
  3. \(0,4\) mole de \(C_{2}H_{6}O\).
  4. \(0\) mole de \(O_{2}\).
  5. \(0,3\) mole de \(CO_{2}\).

Compléter les phrases suivantes avec les mots réactif, produit ou spectateur.
Dans la transformation qu'a subi le système, \(N_{2}\) est un .
Dans la transformation qu'a subi le système, \(H_{2}O\) est un .
Dans la transformation qu'a subi le système, \(C_{2}H_{6}O\) est un .
Dans la transformation qu'a subi le système, \(O_{2}\) est un .
Dans la transformation qu'a subi le système, \(CO_{2}\) est un .
Quel est le réactif limitant de la réaction chimique ayant eu lieu ?
S'il n'y a pas de réactif limitant, écrire "aucun".

Exercice 5 : Identifier le réactif limitant dans une réaction donc les quantités de réactifs sont données en moles

On considère la réaction suivante : \[ 2C_{2}H_{6}(g) + 7O_{2}(g) \longrightarrow 4CO_{2}(g) + 6H_{2}O(l) \] Quantités initiales :
  • \( n(C_{2}H_{6}) = 2,36\:mol \)
  • \( n(O_{2}) = 5,80\:mol \)

Quel est le réactif limitant de cette réaction ?
Exemple de réponse : \( Fe^{3+} \)
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False