Une pile est un dispositif électrochimique de conversion de l'énergie chimique en énergie électrique, constituée de deux demi-piles. On étudie ici le fonctionnement d'une pile à combustible dans laquelle il se produit une réaction entre les espèces chimiques \ce{H2} et \ce{O2}, et dans laquelle il se forme de l'\ce{H2O}.
Quelle affirmation correspond à la conversion d'énergie d'une pile ?
D'après l'énoncé, une pile est un dispositif électrochimique qui convertit l'énergie chimique en énergie électrique.
Une pile convertit l'énergie chimique en énergie électrique.
Quel schéma représente la conversion d'énergie d'une pile ?
Une pile est un dispositif de conversion de l'énergie chimique en énergie électrique. Comme dans la plupart des conversions, une partie de l'énergie est dissipée sous forme d'énergie thermique.
Le schéma correspondant est :
Quels sont les deux réactifs consommés lors du fonctionnement de cette pile à combustible ?
D'après l'énoncé, les réactifs de cette pile à combustible sont le dihydrogène (\ce{H2}) et le dioxygène (\ce{O2}). L'eau (\ce{H2O}) est le produit de la réaction.
Les deux réactifs consommés lors du fonctionnement de cette pile à combustible sont le dihydrogène et le dioxygène.
Quel test de reconnaissance permet de mettre en évidence le produit formé lors du fonctionnement de cette pile à combustible ?
D'après l'énoncé, l'eau (\ce{H2O}) est le produit formé lors du fonctionnement de cette pile à combustible. Le test au sulfate de cuivre anhydre permet de mettre en évidence la présence d'eau. En effet, en présence d'eau, le sulfate de cuivre anhydre devient bleu alors qu'il est initialement blanc.
Le test de reconnaissance permettant de mettre en évidence le produit formé lors du fonctionnement de cette pile à combustible est le test au sulfate de cuivre anhydre.
Quelle est l'équation bilan de fonctionnement de cette pile à combustible ?
D'après l'énoncé, les réactifs de cette pile à combustible sont le dihydrogène (\ce{H2}) et le dioxygène (\ce{O2}). L'eau (\ce{H2O}) est le produit de la réaction.
Il faut appliquer le principe de conversion de la matière afin d'obtenir une équation bilan équilibrée. La seule proposition dans laquelle ce principe est respecté est :
2\ \ce{H2}+\ce{O2} \longrightarrow 2\ \ce{H2O}
On peut compter les types de chaque atome dans les réactifs et les produits :
| Atome | Réactifs | Produits |
| H | 2 \times 2 = 4 | 2 \times 2 = 4 |
| O | 2 | 2 \times 1 = 2 |
L'équation bilan de fonctionnement de cette pile à combustible est :
2\ \ce{H2}+\ce{O2} \longrightarrow 2\ \ce{H2O}