Vitesse Ammoniac 75B4Ba
1. **Énoncé du problème :**
On étudie l'effet de la température sur la vitesse de formation de l'ammoniac $\mathrm{NH_3}$ à partir de la réaction $\mathrm{N_2(g) + 3H_2(g) \rightarrow 2NH_3(g)}$.
2. **Effet de la température sur la vitesse de réaction :**
D'après la première courbe, la vitesse de formation (rendement) augmente rapidement jusqu'à environ 450°C puis diminue. Cela signifie que :
- Pour $T_1$, $v_1$ est la vitesse initiale.
- Pour $T_2 = T_1 + 10^\circ C$, $v_2 > v_1$ (vitesse augmente).
- Pour $T_3 = T_2 + 10^\circ C$, $v_3 < v_2$ (vitesse diminue après un pic).
3. **Calcul des vitesses volumiques à $t=0$ s et $t=10$ s :**
D'après la troisième courbe, la vitesse volumique initiale à $t=0$ s est environ $v(0) = 0.03$ mol.L$^{-1}$.min$^{-1}$.
À $t=10$ s, la vitesse est environ $v(10) = 0.015$ mol.L$^{-1}$.min$^{-1}$.
4. **Évolution de la vitesse dans le temps :**
La vitesse diminue avec le temps car les réactifs sont consommés, donc la concentration diminue, ce qui ralentit la réaction.
5. **Détermination du temps de demi-réaction :**
Le temps de demi-réaction $t_{1/2}$ est le temps nécessaire pour que la vitesse diminue de moitié.
Ici, $v(0) = 0.03$ et $v(t_{1/2}) = 0.015$ mol.L$^{-1}$.min$^{-1}$.
D'après la courbe, $t_{1/2} \approx 10$ s.
**Résumé :**
- L'augmentation de la température augmente la vitesse jusqu'à un maximum vers 450°C, puis la diminue.
- La vitesse volumique initiale est 0.03 mol.L$^{-1}$.min$^{-1}$, elle diminue à 0.015 mol.L$^{-1}$.min$^{-1}$ à 10 s.
- La vitesse diminue dans le temps car les réactifs sont consommés.
- Le temps de demi-réaction est environ 10 s.