QCM : Atmosphère terrestre et apparition de la vie (16 questions)

Question 1

1. Des formations de fer rubané indiquent que le dioxygène produit par les cyanobactéries s’est d’abord accumulé où et a réagi avec quoi ?

Dans l’atmosphère, où il s’est combiné au fer

Dans les océans, où il s’est combiné au fer

Dans l’atmosphère, où il s’est combiné au dioxyde de carbone

Dans les océans, où il a oxydé les roches continentales

Explication

Le dioxygène s’est d’abord accumulé dans les océans et s’est combiné au fer, formant les fers rubanés. L’accumulation atmosphérique et l’oxydation des roches continentales correspondent à une étape ultérieure, après la précipitation du fer océanique.

Answer

Dans les océans, où il s’est combiné au fer

Question 2

2. Une reconstitution indique qu’au Carbonifère, il y a environ 300 Ma, la teneur atmosphérique en dioxygène était de 34 %. Comment cette valeur se compare-t-elle à celle d’aujourd’hui ?

Elle était inférieure d’environ 13 points à la valeur actuelle de 21 %

Elle était supérieure d’environ 13 points à une valeur actuelle de 34 %

Elle était supérieure d’environ 13 points à la valeur actuelle de 21 %

Elle était égale à la valeur actuelle de 21 %

Explication

La teneur était d’environ 34 % au Carbonifère, contre 21 % aujourd’hui, soit un écart de 13 points en faveur du Carbonifère. Dire qu’elle était inférieure inverse la comparaison; 21 % est la valeur actuelle, et non celle de cette époque.

Answer

Elle était supérieure d’environ 13 points à la valeur actuelle de 21 %

Question 3

3. Dans un bassin aquatique, un élève écrit l’équation équilibrée de l’oxydation du fer ferreux par le dioxygène en présence d’eau. Quelle équation doit-il retenir ?

2\,\mathrm{Fe}_2\mathrm{O}_3 + 8\,\mathrm{H}^{+} \rightarrow 4\,\mathrm{Fe}^{2+} + \mathrm{O}_2 + 4\,\mathrm{H}_2\mathrm{O}

4\,\mathrm{Fe}^{2+} + \mathrm{O}_2 + 4\,\mathrm{H}_2\mathrm{O} \rightarrow 2\,\mathrm{Fe}_2\mathrm{O}_3 + 8\,\mathrm{H}^{+}

4\,\mathrm{Fe}^{2+} + 3\,\mathrm{O}_2 + 4\,\mathrm{H}_2\mathrm{O} \rightarrow 2\,\mathrm{Fe}_2\mathrm{O}_3 + 8\,\mathrm{H}^{+}

4\,\mathrm{Fe}^{2+} + \mathrm{O}_2 \rightarrow 2\,\mathrm{Fe}_2\mathrm{O}_3

Explication

L’équation équilibrée fait réagir quatre ions ferreux, une molécule de dioxygène et quatre molécules d’eau pour former l’oxyde de fer et huit ions H⁺. L’équation sans eau ni ions H⁺ omet des espèces, celle avec trois molécules de dioxygène modifie le coefficient, et l’équation inversée décrit le sens contraire.

Answer

$$4\,\mathrm{Fe}^{2+} + \mathrm{O}_2 + 4\,\mathrm{H}_2\mathrm{O} \rightarrow 2\,\mathrm{Fe}_2\mathrm{O}_3 + 8\,\mathrm{H}^{+}$$

Question 4

4. Un échantillon de l’atmosphère primitive est décrit comme contenant surtout de la vapeur d’eau et du dioxyde de carbone. Quelle composition correspond le mieux à cette description ?

80 % de dioxygène, 12 % de diazote et de la vapeur d’eau

72 % de diazote, 21 % de dioxygène et des traces d’autres gaz

80 % de vapeur d’eau, 12 % de dioxyde de carbone et du diazote

12 % de vapeur d’eau, 80 % de dioxyde de carbone et du diazote

Explication

L’atmosphère primitive était principalement composée de 80 % de vapeur d’eau, de 12 % de dioxyde de carbone et de diazote. La composition avec 72 % de diazote et 21 % de dioxygène correspond à l’atmosphère actuelle; les autres propositions inversent ou remplacent les constituants indiqués.

Answer

80 % de vapeur d’eau, 12 % de dioxyde de carbone et du diazote

Question 5

5. Quelle est la composition actuelle de l’atmosphère terrestre en diazote et en dioxygène, avec quels autres constituants en traces ?

78 % de dioxygène, 21 % de diazote et des traces d’argon et de méthane

12 % de diazote, 80 % de dioxygène et des traces de CO₂ et de vapeur d’eau

21 % de diazote, 78 % de dioxygène et des traces de CO₂ et de vapeur d’eau

78 % de diazote, 21 % de dioxygène et des traces de CO₂ et de vapeur d’eau

Explication

L’atmosphère actuelle est composée principalement de diazote (78 %) et de dioxygène (21 %), avec notamment du CO₂ et de la vapeur d’eau à l’état de traces. Inverser les proportions confond les parts des deux gaz principaux, tandis que les autres valeurs proposées ne correspondent pas à cette composition.

Answer

78 % de diazote, 21 % de dioxygène et des traces de CO₂ et de vapeur d’eau

Question 6

6. Une sonde mesure une couche atmosphérique entre 30 km et 40 km d’altitude, dans quelle région se trouve-t-elle ?

Dans la thermosphère

Dans la troposphère

Dans la stratosphère

Dans la mésosphère

Explication

La couche d’ozone se situe dans la stratosphère, entre 30 km et 40 km d’altitude. La troposphère est la région la plus basse, tandis que la mésosphère et la thermosphère sont situées au-dessus de la stratosphère.

Answer

Dans la stratosphère

Question 7

7. Dans quel milieu la vie s’est-elle développée après la formation des océans terrestres ?

Dans l’atmosphère primitive

Dans les océans

Dans le manteau terrestre

Sur les continents émergés

Explication

Les océans issus de la liquéfaction de la vapeur d’eau sont le milieu dans lequel la vie s’est développée. L’atmosphère primitive et le manteau interviennent dans l’histoire de la Terre, mais ne sont pas le milieu de développement indiqué; les continents ne correspondent pas non plus à cette affirmation.

Answer

Dans les océans

Question 8

8. Quel bilan décrit les principaux flux actuels de dioxygène atmosphérique associés aux êtres vivants et à la combustion ?

La respiration est la principale source; photosynthèse et combustion sont les principaux puits

La combustion est la principale source; photosynthèse et respiration sont les principaux puits

La photosynthèse est le principal puits; respiration et combustion sont les principales sources

La photosynthèse est la principale source; respiration et combustion sont les principaux puits

Explication

Aujourd’hui, la photosynthèse constitue la principale source de dioxygène atmosphérique, tandis que la respiration et la combustion en sont les principaux puits. Inverser leurs rôles revient à confondre production et consommation de dioxygène.

Answer

La photosynthèse est la principale source; respiration et combustion sont les principaux puits

Question 9

9. Quelle combinaison de phénomènes explique la formation de l’atmosphère primitive il y a environ 4,5 milliards d’années ?

L’accrétion de gaz et de poussières, sans dégazage ultérieur

La photosynthèse des cyanobactéries et l’accumulation de dioxygène

Le dégazage du manteau et les apports météoritiques

Le refroidissement terrestre et la liquéfaction de la vapeur d’eau

Explication

L’atmosphère primitive s’est formée par dégazage du manteau et apports météoritiques, vers 4,5 milliards d’années. L’accrétion décrit la formation de la Terre, la photosynthèse intervient bien plus tard et la liquéfaction de l’eau conduit à la formation des océans.

Answer

Le dégazage du manteau et les apports météoritiques

Question 10

10. Une planète en refroidissement voit sa vapeur d’eau se liquéfier vers 4,4 milliards d’années. Quelle conséquence cette transformation a-t-elle eue sur Terre ?

Le maintien de l’eau à l’état supercritique

La formation de l’atmosphère primitive

La formation des océans

L’apparition du dioxygène atmosphérique

Explication

Vers 4,4 milliards d’années, le refroidissement de la Terre a liquéfié la vapeur d’eau, ce qui a conduit à la formation des océans. L’état supercritique caractérise une étape antérieure, et la formation de l’atmosphère relève du dégazage et des apports météoritiques.

Answer

La formation des océans

Question 11

11. À quelle époque sont datés les plus anciens stromatolites, construits par des cyanobactéries ?

Il y a 300 Ma

Il y a 1,9 Ga

Il y a 500 Ma

Il y a 3,8 Ga

Explication

Les plus anciens stromatolites, traces de vie construites par des cyanobactéries, datent de 3,8 Ga. 1,9 Ga correspond à la fin de la période des fers rubanés, et 500 Ma à l’atteinte de la concentration actuelle en dioxygène atmosphérique.

Answer

Il y a 3,8 Ga

Question 12

12. Dans un milieu aquatique éclairé, des cyanobactéries disposent de dioxyde de carbone et d’eau. Quels produits fabriquent-elles par photosynthèse ?

Du dioxygène et de la matière organique

Du dioxyde de carbone et de la matière organique

Du fer oxydé et de la matière organique

Du dioxygène et de l’eau

Explication

Grâce à la lumière, les cyanobactéries utilisent le dioxyde de carbone et l’eau pour produire du dioxygène et de la matière organique. Le dioxyde de carbone parmi les produits inverse le rôle d’un réactif, tandis que l’eau ou le fer oxydé ne sont pas les deux produits indiqués.

Answer

Du dioxygène et de la matière organique

Question 13

13. Dans une région où le fer océanique a précipité, quelle séquence explique l’apparition ultérieure de sols rouges sur les continents ?

Le dioxygène oxyde les roches continentales puis se combine au fer océanique

Le fer précipite après l’oxydation atmosphérique des roches continentales

Le dioxygène reste dans l’océan puis oxyde le fer des sols continentaux

Le dioxygène est libéré dans l’atmosphère puis oxyde les roches continentales

Explication

Une fois le fer océanique précipité, le dioxygène est libéré dans l’atmosphère et oxyde les roches continentales, formant les sols rouges après les fers rubanés. L’oxydation des sols par le dioxygène océanique confond les deux étapes et leurs milieux.

Answer

Le dioxygène est libéré dans l’atmosphère puis oxyde les roches continentales

Question 14

14. Un filtre reproduit le rôle de la couche d’ozone sur le rayonnement ultraviolet solaire. Quel filtrage faut-il observer ?

Absorption totale des UVA et partielle des UVC

Absorption totale des UVB et partielle des UVA

Absorption partielle des UVC et totale des UVB

Absorption totale des UVC et partielle des UVB

Explication

La couche d’ozone absorbe tous les UVC solaires ainsi qu’une partie des UVB. L’absorption totale des UVB, l’inversion entre UVC et UVB ou le rôle attribué aux UVA ne décrit pas cette propriété.

Answer

Absorption totale des UVC et partielle des UVB

Question 15

15. Quel processus a conduit à la formation de la Terre il y a 4,6 milliards d’années, alors qu’elle était initialement en fusion ?

La liquéfaction de la vapeur d’eau en océans

L’accrétion de gaz et de poussières

Le dégazage du manteau et les apports météoritiques

L’accumulation de vapeur d’eau dans l’atmosphère

Explication

La Terre s’est formée par accrétion de gaz et de poussières il y a 4,6 milliards d’années, et elle était alors en fusion. Le dégazage du manteau et les apports météoritiques concernent la formation de l’atmosphère primitive, tandis que la liquéfaction de l’eau a eu lieu plus tard.

Answer

L’accrétion de gaz et de poussières

Question 16

16. Dans une expérience, un rayonnement ultraviolet agit sur du dioxygène atmosphérique. Quelle suite de transformations peut conduire à la formation d’ozone ?

Le dioxygène absorbe les UV sans transformation chimique et devient de l’ozone

Le dioxygène se dissocie, puis participe à une recombinaison formant l’ozone

Le dioxygène se recombine, puis se dissocie en molécules d’ozone

Le diazote se dissocie, puis participe à une recombinaison formant l’ozone

Explication

Le rayonnement ultraviolet dissocie le dioxygène, qui participe ensuite à une transformation chimique par recombinaison conduisant à l’ozone. Inverser les étapes, faire intervenir le diazote ou supprimer la transformation chimique ne correspond pas au mécanisme.

Answer

Le dioxygène se dissocie, puis participe à une recombinaison formant l’ozone

QCM : Atmosphère terrestre et apparition de la vie (16 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Des formations de fer rubané indiquent que le dioxygène produit par les cyanobactéries s’est d’abord accumulé où et a réagi avec quoi ?

2. Une reconstitution indique qu’au Carbonifère, il y a environ 300 Ma, la teneur atmosphérique en dioxygène était de 34 %. Comment cette valeur se compare-t-elle à celle d’aujourd’hui ?

3. Dans un bassin aquatique, un élève écrit l’équation équilibrée de l’oxydation du fer ferreux par le dioxygène en présence d’eau. Quelle équation doit-il retenir ?

4. Un échantillon de l’atmosphère primitive est décrit comme contenant surtout de la vapeur d’eau et du dioxyde de carbone. Quelle composition correspond le mieux à cette description ?

5. Quelle est la composition actuelle de l’atmosphère terrestre en diazote et en dioxygène, avec quels autres constituants en traces ?

6. Une sonde mesure une couche atmosphérique entre 30 km et 40 km d’altitude, dans quelle région se trouve-t-elle ?

7. Dans quel milieu la vie s’est-elle développée après la formation des océans terrestres ?

8. Quel bilan décrit les principaux flux actuels de dioxygène atmosphérique associés aux êtres vivants et à la combustion ?

9. Quelle combinaison de phénomènes explique la formation de l’atmosphère primitive il y a environ 4,5 milliards d’années ?

10. Une planète en refroidissement voit sa vapeur d’eau se liquéfier vers 4,4 milliards d’années. Quelle conséquence cette transformation a-t-elle eue sur Terre ?

11. À quelle époque sont datés les plus anciens stromatolites, construits par des cyanobactéries ?

12. Dans un milieu aquatique éclairé, des cyanobactéries disposent de dioxyde de carbone et d’eau. Quels produits fabriquent-elles par photosynthèse ?

13. Dans une région où le fer océanique a précipité, quelle séquence explique l’apparition ultérieure de sols rouges sur les continents ?

14. Un filtre reproduit le rôle de la couche d’ozone sur le rayonnement ultraviolet solaire. Quel filtrage faut-il observer ?

15. Quel processus a conduit à la formation de la Terre il y a 4,6 milliards d’années, alors qu’elle était initialement en fusion ?

16. Dans une expérience, un rayonnement ultraviolet agit sur du dioxygène atmosphérique. Quelle suite de transformations peut conduire à la formation d’ozone ?

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