QCM : Avancement et cinétique chimique (9 questions)

Question 1

1. Dans un mélange, on dispose de 0,24 mol de $\mathrm{S_2O_3^{2-}}$ et de 0,32 mol de $\mathrm{I^-}$ , qui réagissent selon $\mathrm{S_2O_3^{2-} + 2 I^- \rightarrow I_2 + 2 SO_4^{2-}}$ . Quel réactif est limitant et quelle est la valeur de $x_{\max}$ ?

\mathrm{S_2O_3^{2-}}

est limitant et

x_{\max}=0{,}24\ \mathrm{mol}

\mathrm{I^-}

est limitant et

x_{\max}=0{,}16\ \mathrm{mol}

\mathrm{S_2O_3^{2-}}

est limitant et

x_{\max}=0{,}16\ \mathrm{mol}

\mathrm{I^-}

est limitant et

x_{\max}=0{,}32\ \mathrm{mol}

Explication

Le thiosulfate autorise un avancement maximal de $0{,}24\ \mathrm{mol}$ , tandis que l’iodure en autorise $0{,}32/2=0{,}16\ \mathrm{mol}$ : l’iodure est donc limitant. La valeur $0{,}24\ \mathrm{mol}$ néglige la stœchiométrie, et $0{,}32\ \mathrm{mol}$ oublie de diviser par son coefficient 2.

Answer

$$\mathrm{I^-}$$ est limitant et $$x_{\max}=0{,}16\ \mathrm{mol}$$

Question 2

2. Une réaction atteint un avancement final de $0{,}36\ \mathrm{mol}$ alors que son avancement maximal est $0{,}45\ \mathrm{mol}$ . Quel est son taux d’avancement final ?

0{,}45/0{,}36

0{,}80

0{,}09

1{,}25

Explication

Le taux est le rapport de l’avancement final à l’avancement maximal : $\tau_f=0{,}36/0{,}45=0{,}80$ . Le rapport inversé donne 1,25, la différence donne 0,09, et $0{,}45/0{,}36$ inverse encore le rapport attendu.

Answer

$$0{,}80$$

Question 3

3. Au cours d’une réaction, l’avancement final mesuré est de $0{,}28\ \mathrm{mol}$ . Quelle valeur de l’avancement correspond au temps de demi-réaction ?

0{,}14\ \mathrm{mol}

0{,}22\ \mathrm{mol}

0{,}56\ \mathrm{mol}

0{,}28\ \mathrm{mol}

Explication

Au temps de demi-réaction, l’avancement atteint la moitié de sa valeur finale : $\xi=0{,}28/2=0{,}14\ \mathrm{mol}$ . La valeur 0,28 mol reprend l’avancement final, 0,56 mol le double, et 0,22 mol ne correspond pas à sa moitié.

Answer

$$0{,}14\ \mathrm{mol}$$

Question 4

4. Pour la réaction $\mathrm{S_2O_8^{2-} + 2\,I^- \rightarrow I_2 + 2\,SO_4^{2-}}$ , un mélange contient initialement $0{,}2\ \mathrm{mol}$ de $\mathrm{S_2O_8^{2-}}$ et $0{,}3\ \mathrm{mol}$ de $\mathrm{I^-}$ . À un avancement de $0{,}1\ \mathrm{mol}$ , quelles sont les quantités de $\mathrm{S_2O_8^{2-}}$ , $\mathrm{I^-}$ , $\mathrm{I_2}$ et $\mathrm{SO_4^{2-}}$ , dans cet ordre ?

0,1 mol ; 0,2 mol ; 0,1 mol ; 0,2 mol

0,1 mol ; 0,1 mol ; 0,1 mol ; 0,2 mol

0,1 mol ; 0,1 mol ; 0,2 mol ; 0,1 mol

0,2 mol ; 0,1 mol ; 0,1 mol ; 0,2 mol

Explication

Les réactifs diminuent selon leurs coefficients stœchiométriques et les produits augmentent : à $x=0{,}1\ \mathrm{mol}$ , on obtient $0{,}2-x=0{,}1$ , $0{,}3-2x=0{,}1$ , $x=0{,}1$ et $2x=0{,}2\ \mathrm{mol}$ . La valeur de 0,2 mol pour I⁻ oublie son coefficient 2, celle de 0,2 mol pour S₂O₈²⁻ applique à tort ce coefficient à ce réactif, et les valeurs finales erronées inversent les variations des réactifs et des produits.

Answer

0,1 mol ; 0,1 mol ; 0,1 mol ; 0,2 mol

Question 5

5. Que représente la vitesse instantanée d’une réaction sur un graphique de l’avancement en fonction du temps ?

La durée nécessaire pour atteindre la moitié de l’avancement final

La pente de la tangente à la courbe d’avancement à l’instant considéré

La pente de la droite reliant les avancements initial et final

L’avancement atteint depuis le début de la réaction

Explication

La vitesse instantanée est la dérivée de l’avancement par rapport au temps, ce qui correspond à la pente de la tangente à la courbe à cet instant. La pente d’une droite reliant deux points correspond plutôt à une vitesse moyenne sur un intervalle.

Answer

La pente de la tangente à la courbe d’avancement à l’instant considéré

Question 6

6. Après avoir mélangé deux solutions de volumes $V_1$ et $V_2$ , comment s’exprime la concentration initiale en ions iodure si la première solution contient KI à la concentration $C_1$ ?

\frac{C_1V_1}{V_2}

\frac{C_1V_2}{V_1+V_2}

\frac{C_1(V_1+V_2)}{V_1}

\frac{C_1V_1}{V_1+V_2}

Explication

La quantité d’ions iodure apportée par la solution de KI vaut $C_1V_1$ et se répartit dans le volume total $V_1+V_2$ . L’expression avec $C_1V_2$ utiliserait à tort le volume de la seconde solution pour calculer la quantité d’iodure apportée.

Answer

$$\frac{C_1V_1}{V_1+V_2}$$

Question 7

7. Quel est le rôle du thiosulfate de sodium dans le dosage du diiode formé ?

Servir d’indicateur coloré pour repérer le début de la réaction étudiée

Réagir avec le diiode selon une réaction rapide et totale afin d’en déterminer la quantité

Neutraliser les ions iodure restés dans le mélange après la réaction

Accélérer la formation du diiode en catalysant la réaction étudiée

Explication

Le thiosulfate de sodium, de concentration connue, réagit avec le diiode lors d’un dosage rapide et total, ce qui permet d’en déterminer la quantité. Il n’agit pas comme catalyseur : la réaction de dosage consomme le diiode et le thiosulfate.

Answer

Réagir avec le diiode selon une réaction rapide et totale afin d’en déterminer la quantité

Question 8

8. En quoi l’avancement d’une réaction et son avancement maximal diffèrent-ils ?

L’avancement correspond à la vitesse de réaction, tandis que l’avancement maximal représente la quantité totale de réactifs présents.

L’avancement mesure la quantité initiale de réactifs, tandis que l’avancement maximal correspond à la quantité finale de produits.

L’avancement mesure la progression depuis l’état initial, tandis que l’avancement maximal est la valeur limite imposée par le réactif limitant.

L’avancement désigne la quantité de réactif consommée, tandis que l’avancement maximal indique la durée nécessaire à sa consommation.

Explication

L’avancement indique combien de fois la réaction a progressé depuis son état initial, alors que sa valeur maximale est déterminée par le réactif limitant. La quantité initiale de réactifs n’est pas l’avancement maximal : celui-ci dépend des proportions stœchiométriques.

Answer

L’avancement mesure la progression depuis l’état initial, tandis que l’avancement maximal est la valeur limite imposée par le réactif limitant.

Question 9

9. Si une réaction est limitée plutôt que totale, quelle conséquence cela a-t-il sur son taux d’avancement final et son avancement final ?

Le taux est inférieur à 1 et l’avancement final atteint l’avancement maximal.

Le taux est égal à 1 et l’avancement final atteint l’avancement maximal.

Le taux est supérieur à 1 et l’avancement final dépasse l’avancement maximal.

Le taux est inférieur à 1 et l’avancement final est inférieur à l’avancement maximal.

Explication

Une réaction limitée s’arrête avant son avancement maximal, ce qui donne un taux d’avancement final inférieur à 1. Un taux égal à 1 correspond au contraire à une réaction totale, pour laquelle l’avancement final atteint l’avancement maximal.

Answer

Le taux est inférieur à 1 et l’avancement final est inférieur à l’avancement maximal.

QCM : Avancement et cinétique chimique (9 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Dans un mélange, on dispose de 0,24 mol de $\mathrm{S_2O_3^{2-}}$ et de 0,32 mol de $\mathrm{I^-}$ , qui réagissent selon $\mathrm{S_2O_3^{2-} + 2 I^- \rightarrow I_2 + 2 SO_4^{2-}}$ . Quel réactif est limitant et quelle est la valeur de $x_{\max}$ ?

2. Une réaction atteint un avancement final de $0{,}36\ \mathrm{mol}$ alors que son avancement maximal est $0{,}45\ \mathrm{mol}$ . Quel est son taux d’avancement final ?

3. Au cours d’une réaction, l’avancement final mesuré est de $0{,}28\ \mathrm{mol}$ . Quelle valeur de l’avancement correspond au temps de demi-réaction ?

5. Que représente la vitesse instantanée d’une réaction sur un graphique de l’avancement en fonction du temps ?

6. Après avoir mélangé deux solutions de volumes $V_1$ et $V_2$ , comment s’exprime la concentration initiale en ions iodure si la première solution contient KI à la concentration $C_1$ ?

7. Quel est le rôle du thiosulfate de sodium dans le dosage du diiode formé ?

8. En quoi l’avancement d’une réaction et son avancement maximal diffèrent-ils ?

9. Si une réaction est limitée plutôt que totale, quelle conséquence cela a-t-il sur son taux d’avancement final et son avancement final ?

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QCM : Avancement et cinétique chimique (9 questions)

Questions et réponses du QCM

2. Une réaction atteint un avancement final de 0,36 mol0{,}36\ \mathrm{mol}0,36 mol alors que son avancement maximal est 0,45 mol0{,}45\ \mathrm{mol}0,45 mol. Quel est son taux d’avancement final ?

3. Au cours d’une réaction, l’avancement final mesuré est de 0,28 mol0{,}28\ \mathrm{mol}0,28 mol. Quelle valeur de l’avancement correspond au temps de demi-réaction ?

5. Que représente la vitesse instantanée d’une réaction sur un graphique de l’avancement en fonction du temps ?

6. Après avoir mélangé deux solutions de volumes V1V_1V1​ et V2V_2V2​, comment s’exprime la concentration initiale en ions iodure si la première solution contient KI à la concentration C1C_1C1​ ?

7. Quel est le rôle du thiosulfate de sodium dans le dosage du diiode formé ?

8. En quoi l’avancement d’une réaction et son avancement maximal diffèrent-ils ?

9. Si une réaction est limitée plutôt que totale, quelle conséquence cela a-t-il sur son taux d’avancement final et son avancement final ?

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2. Une réaction atteint un avancement final de $0{,}36\ \mathrm{mol}$ alors que son avancement maximal est $0{,}45\ \mathrm{mol}$ . Quel est son taux d’avancement final ?

3. Au cours d’une réaction, l’avancement final mesuré est de $0{,}28\ \mathrm{mol}$ . Quelle valeur de l’avancement correspond au temps de demi-réaction ?

6. Après avoir mélangé deux solutions de volumes $V_1$ et $V_2$ , comment s’exprime la concentration initiale en ions iodure si la première solution contient KI à la concentration $C_1$ ?