QCM : Analyse cinétique et loi d'Arrhenius — 18 questions

Explication

Un réacteur fermé n’échange pas de matière avec l’extérieur, donc l’évolution des concentrations dépend seulement de la réaction. Les autres propositions ne définissent pas un réacteur fermé.

Explication

La vitesse volumique de consommation est l’opposé de la dérivée temporelle de la concentration, ce qui la rend positive pour un réactif. Le signe plus correspond plutôt à une formation.

Explication

La vitesse de consommation quantifie la disparition d’un réactif au cours du temps et par unité de volume. La vitesse de formation concerne au contraire l’apparition d’un produit.

Explication

La vitesse volumique de réaction est définie par v=(1/V)·dξ/dt. Les autres expressions confondent la vitesse de réaction avec la vitesse d’évolution d’une concentration.

Explication

L’ordre global est la somme des ordres partiels intervenant dans la loi de vitesse. Ici, il vaut donc p+q.

Explication

Un produit d’ordre partiel positif favorise la vitesse lorsqu’il s’accumule : c’est une auto-catalyse. Cela est l’inverse d’une auto-inhibition.

Explication

La relation de Beer-Lambert relie l’absorbance à la concentration d’une espèce colorée, ce qui permet un suivi cinétique. La relation de Kohlrausch concerne plutôt des espèces ioniques en conductimétrie.

Explication

La trempe repose sur un refroidissement brutal qui fait baisser la vitesse cinétique. La réaction est ainsi stoppée ou fortement ralentie au moment du prélèvement.

Explication

Pour un ordre 1, la forme intégrée est ln[A]=ln[A]0−αkt, donc ln[A] tracé en fonction du temps doit être linéaire. Le tracé de 1/[A] correspond plutôt à l’ordre 2.

Explication

Un temps de demi-réaction indépendant de [A]0 caractérise une cinétique d’ordre 1. C’est l’un des critères expérimentaux de reconnaissance de l’ordre.

Explication

Pour une réaction d’ordre 1, le temps de demi-réaction vaut ln2/(αk), donc il ne dépend pas de la concentration initiale. C’est l’inverse des cas d’ordre 0 et 2.

Explication

Pour l’ordre 2, on a t1/2 = 1/(αk[A]0) : le temps de demi-réaction est donc proportionnel à l’inverse de la concentration initiale. Cette dépendance permet de distinguer cet ordre de l’ordre 0.

Explication

Si la loi de vitesse s’écrit v = k[A]^p, alors ln v = ln k + p ln[A] : la pente vaut donc p. L’ordonnée à l’origine donne ln k.

Explication

En vitesses initiales, faire varier [B]0 à [A]0 constante permet d’obtenir q à partir de la pente de ln v0 = f(ln[B]0). La méthode fournit aussi ln k via l’ordonnée à l’origine.

Explication

En prenant le logarithme de k = A exp(-Ea/RT), on obtient ln k = ln A - (Ea/R)(1/T). La pente vaut donc -Ea/R et l’ordonnée à l’origine vaut ln A.

Explication

L’énergie d’activation correspond à la barrière énergétique à franchir pour que les réactifs se transforment en produits. Elle contrôle la dépendance de k à la température.

Explication

Sur les calculatrices de type TI-82/83/84, on saisit les valeurs de x dans L1 et celles de y dans L2 avant de lancer LinReg(ax+b). C’est la convention indiquée pour effectuer la régression linéaire.

Explication

DiagnosticOn permet d’afficher les indicateurs de corrélation R et R² après la régression. Ces valeurs servent à juger la qualité de l’ajustement linéaire.