synthèse industrielle et catalyse hétérogène

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Exercices
Classe(s) : Tle S | Thème(s) : Temps, mouvement et évolution

Dans le processus de synthèse industrielle de l’acide nitrique HNO3, on commence par former de l’oxyde d’azote NO (et de l’eau) à partir d’ammoniac NH3 et de dioxygène O2.

Il s’agit d’une synthèse catalytique sur mousse de platine.

Les réactifs et les produits sont tous gazeux.

À partir de deux bouteilles de NH3 et O2 on injecte le mélange réactif dans un tube contenant la mousse de platine, l’ensemble étant chauffé à 300 °C. La réaction est vive, la mousse de platine présente des points d’incandescence.

Pour éviter un risque d’emballement et d’explosion, on se place loin des proportions stœchiométriques, en régulant le débit des gaz.

1. Écrire l’équation de la réaction, que l’on suppose totale.

2. Quel est le rôle de la mousse de platine ? Comment agit-elle ? Comment appelle-t-on cette action ? Pourquoi utilise-t-on une mousse ?

3. Calculer le volume d’oxyde d’azote formé à partir d’une masse d’ammoniac injectée et d’une masse de dioxygène , une fois la température ramenée à 20 °C.

Quel est le réactif limitant ?

Données. Masses molaires :  ;  ; .

Volume molaire d’un gaz parfait à  : .