QCM : Chimie et mécanique du mouvement (23 questions)

Question 1

1. Quel nom désigne l’alcane à cinq atomes de carbone parmi les six premiers alcanes à connaître ?

Hexane

Butane

Éthane

Pentane

Explication

Le pentane est le nom du cinquième alcane de la série, après le butane et avant l’hexane. Éthane correspond à deux carbones, butane à quatre et hexane à six.

Answer

Alcène, suffixe -ène

Answer

Aldéhyde en -al, puis cétone en -one

Answer

Amine, suffixe -amine

Answer

$$0{,}25\,\text{S}$$

Answer

$$0{,}010\,\text{S}$$

Answer

$$0{,}010\times2{,}0+0{,}020\times1{,}0=0{,}040\,\text{S·m}^{-1}$$

Answer

$$6{,}0\times10^{-3}\,\text{S·m}^{-1}$$

Answer

Elles sont très espacées et n’interagissent pas.

Answer

Il se comporte comme un gaz parfait, car les deux grandeurs sont sous leur seuil.

Answer

La concentration de l’espèce colorée

Answer

$$1{,}0$$, sans unité

Answer

$$300{,}15\ \mathrm{K}$$

Answer

La pression augmente pour que $$PV$$ reste constant.

Answer

$$3\,\text{m·s}^{-2}$$ vers l’est

Answer

Elle est nulle, car son accélération est nulle.

Answer

$$\vec{g}=\frac{\vec{P}}{m}$$, soit $$10\,\text{N·kg}^{-1}$$ vers le bas

Answer

Son centre de masse est soumis uniquement à son poids.

Answer

Le groupe ester

Answer

Vertical, dirigé vers le bas, de valeur égale à l’intensité de pesanteur et uniforme

Question 2

2. Une molécule ne comporte que des liaisons simples entre ses atomes de carbone. Quelle terminaison convient à son nom si elle appartient à la famille des alcanes ?

-al

-ène

-ol

-e

Explication

Les alcanes comportent uniquement des liaisons simples et leur nom se termine par -e. La terminaison -ène signale une liaison C=C, -ol un alcool et -al un aldéhyde.

Question 3

3. Dans une formule développée, une molécule présente une double liaison entre deux atomes de carbone. À quelle famille et à quel suffixe son nom correspondent-ils ?

Alcool, suffixe -ol

Cétone, suffixe -one

Alcène, suffixe -ène

Alcane, suffixe -e

Explication

Une liaison C=C caractérise un alcène, dont le nom se termine par -ène. Les alcanes ont des liaisons simples, tandis que -ol et -one désignent respectivement un alcool et une cétone.

Question 4

4. Deux molécules possèdent chacune un groupe C=O : dans la première, il se trouve à l’extrémité de la chaîne; dans la seconde, au milieu. Quelle classification et quelles terminaisons leur correspondent ?

Cétone en -one, puis aldéhyde en -al

Aldéhyde en -ol, puis cétone en -al

Alcool en -ol, puis alcène en -ène

Aldéhyde en -al, puis cétone en -one

Explication

Un aldéhyde porte le groupe C=O en bout de chaîne et prend le suffixe -al; une cétone porte C=O au milieu et prend -one. Inverser les positions mélange ces deux fonctions, tandis que -ol concerne les alcools.

Question 5

5. Un composé comporte le groupe caractéristique –CON– et doit être nommé selon sa famille fonctionnelle. Quel suffixe faut-il employer ?

-amide

-al

-oate

-amine

Explication

Le groupe –CON– caractérise un amide, dont le nom prend le suffixe -amide. -Amine correspond au groupe –N–, -al aux aldéhydes et -oate intervient dans la dénomination des esters.

Question 6

6. Lors de l’identification d’une famille organique, on repère le groupe –N– et aucun groupe –CON–. Quel couple groupe-suffixe correspond à la fonction visée ?

Amide, suffixe -amide

Alcool, suffixe -ol

Ester, suffixe -oate

Amine, suffixe -amine

Explication

Le groupe –N– est associé à la famille des amines et au suffixe -amine. Le groupe –CON– caractérise les amides; -ol et -oate sont respectivement liés aux alcools et aux esters.

Question 7

7. Un alcane porte un atome de brome comme substituant. Quel préfixe doit être utilisé pour nommer ce substituant ?

Fluoro

Iodo

Bromo

Chloro

Explication

Un substituant –Br se désigne par le préfixe bromo dans le nom d’un halogénoalcane. Chloro correspond à –Cl, iodo à –I et fluoro à –F.

Question 8

8. Un dipôle soumis à une tension de $12\,\text{V}$ est parcouru par un courant de $3\,\text{A}$ . Quelle est sa conductance ?

0{,}25\,\text{S}

36\,\text{S}

4\,\text{S}

9\,\text{S}

Explication

La relation $I=G\,U$ donne $G=I/U=3/12=0{,}25\,\text{S}$ . $4\,\text{S}$ inverse le rapport, $36\,\text{S}$ multiplie les grandeurs et $9\,\text{S}$ ne correspond pas à la relation conductance-tension-courant.

Question 9

9. Une cellule conductimétrique possède une surface d’électrode de $2{,}0\times10^{-4}\,\text{m}^2$ et une distance entre électrodes de $0{,}010\,\text{m}$ . Pour une solution de conductivité $0{,}50\,\text{S·m}^{-1}$ , quelle conductance mesure-t-on ?

0{,}00010\,\text{S}

0{,}010\,\text{S}

0{,}0050\,\text{S}

25\,\text{S}

Explication

La relation $G=\sigma S/L$ donne $G=0{,}50\times(2{,}0\times10^{-4})/0{,}010=0{,}010\,\text{S}$ . La valeur $25\,\text{S}$ inverse le rapport géométrique, tandis que les autres résultats omettent ou remplacent un facteur.

Question 10

10. Une solution contient deux ions, de concentrations respectives $2{,}0\,\text{mol·m}^{-3}$ et $1{,}0\,\text{mol·m}^{-3}$ , et de conductivités molaires ioniques $0{,}010\,\text{S·m}^2\text{·mol}^{-1}$ et $0{,}020\,\text{S·m}^2\text{·mol}^{-1}$ . Quelle expression donne sa conductivité ?

0{,}010\times2{,}0+0{,}020\times1{,}0=0{,}040\,\text{S·m}^{-1}

0{,}010\times0{,}020\times(2{,}0+1{,}0)=0{,}00060\,\text{S·m}^{-1}

0{,}010\times2{,}0-0{,}020\times1{,}0=0\,\text{S·m}^{-1}

\frac{0{,}010\times2{,}0+0{,}020\times1{,}0}{2}=0{,}020\,\text{S·m}^{-1}

Explication

La conductivité est la somme des produits de chaque conductivité molaire ionique par la concentration correspondante : $0{,}020+0{,}020=0{,}040\,\text{S·m}^{-1}$ . La moyenne, le produit des conductivités molaires et la soustraction ne respectent pas cette somme des contributions.

Question 11

11. Pour une solution de concentration $4{,}0\times10^{-3}\,\text{mol·L}^{-1}$ , la constante de Kohlrausch vaut $1{,}5\,\text{S·L·m}^{-1}\text{·mol}^{-1}$ . Quelle est la conductivité prévue par cette loi ?

6{,}0\times10^{-3}\,\text{S·m}^{-1}

1{,}504\,\text{S·m}^{-1}

3{,}75\times10^{2}\,\text{S·m}^{-1}

6{,}0\,\text{S·m}^{-1}

Explication

La loi de Kohlrausch donne $\sigma=kC$ , donc $1{,}5\times4{,}0\times10^{-3}=6{,}0\times10^{-3}\,\text{S·m}^{-1}$ . Le grand résultat divise au lieu de multiplier, $6{,}0\,\text{S·m}^{-1}$ provient d’une conversion inutile ici, et l’addition ne correspond pas à la loi.

Question 12

12. Dans le modèle du gaz parfait, quelle description des molécules constitue l’hypothèse essentielle ?

Elles sont espacées mais interagissent fortement.

Elles sont immobiles et occupent une position fixe.

Elles sont très espacées et n’interagissent pas.

Elles sont rapprochées et se repoussent fortement.

Explication

Le modèle du gaz parfait représente des molécules très espacées qui n’interagissent pas. Des molécules rapprochées, fortement interactives ou immobiles ne correspondent pas à ces hypothèses.

Question 13

13. Un échantillon de gaz est à $8\,\text{bar}$ et $190\,^{\circ}\text{C}$ . D’après les critères de pression et de température, comment se comporte-t-il ?

Il ne se comporte pas comme un gaz parfait, car la température dépasse son seuil.

Il ne se comporte pas comme un gaz parfait, car la pression dépasse son seuil.

Il ne se comporte pas comme un gaz parfait, car les deux seuils sont dépassés.

Il se comporte comme un gaz parfait, car les deux grandeurs sont sous leur seuil.

Explication

Le comportement de gaz parfait est attendu lorsque la pression est inférieure à $10\,\text{bar}$ et la température inférieure à $200\,^{\circ}\text{C}$ ; les deux critères sont satisfaits ici. Les réponses fondées sur un seuil dépassé appliquent mal les valeurs données.

Question 14

14. Lors d’une mesure, on conserve la même espèce colorée, le même solvant, la même longueur d’onde et la même épaisseur traversée, mais on augmente sa concentration. Quel paramètre de l’absorbance a été modifié directement ?

La longueur d’onde utilisée

La concentration de l’espèce colorée

L’épaisseur traversée

La nature de l’espèce dissoute

Explication

La concentration de l’espèce colorée est l’un des paramètres dont dépend l’absorbance. La longueur d’onde, l’épaisseur traversée et la nature de l’espèce sont d’autres facteurs distincts, mais ils restent inchangés dans cette situation.

Question 15

15. Pour une solution, le coefficient $k$ vaut $4{,}0\ \mathrm{L\,mol^{-1}}$ et la concentration $C$ vaut $0{,}25\ \mathrm{mol\,L^{-1}}$ . Quelle absorbance obtient-on avec la loi de Beer-Lambert ?

4{,}25

, sans unité

1{,}0

, sans unité

0{,}0625

, sans unité

16

, sans unité

Explication

La loi donne $A=kC$ , donc $A=4{,}0\times0{,}25=1{,}0$ , une valeur sans unité. $4{,}25$ vient d’une addition, $16$ d’une division inversée, et $0{,}0625$ de la division de la concentration par $k$ .

Question 16

16. Un échantillon de gaz est à $27{,}0\ ^\circ\mathrm{C}$ . Quelle température absolue faut-il employer dans une équation des gaz ?

-246{,}15\ \mathrm{K}

300{,}15\ \mathrm{K}

27{,}0\ \mathrm{K}

288{,}15\ \mathrm{K}

Explication

La conversion est $T=\theta+273{,}15$ : $27{,}0+273{,}15=300{,}15\ \mathrm{K}$ . $27{,}0\ \mathrm{K}$ omet la conversion, $-246{,}15\ \mathrm{K}$ en soustrait la constante, et $288{,}15\ \mathrm{K}$ correspond à une conversion erronée.

Question 17

17. Une quantité fixe de gaz est maintenue à température constante. Si son volume diminue, quelle évolution de la pression est compatible avec la loi de Boyle-Mariotte ?

La pression reste constante et

PV

diminue.

La pression augmente pour que

PV

reste constant.

La pression diminue pour que

PV

reste constant.

La pression diminue et

PV

reste constant.

Explication

À quantité de matière et température constantes, Boyle-Mariotte impose un produit $PV$ constant ; si le volume diminue, la pression augmente. Une pression constante ferait varier le produit, tandis qu’une baisse simultanée de la pression et du volume le ferait aussi diminuer.

Question 18

18. Dans un référentiel galiléen, un objet de masse $2\,\text{kg}$ subit une force résultante de $6\,\text{N}$ vers l’est. Quelle est son accélération ?

12\,\text{m·s}^{-2}

vers l’est

3\,\text{m·s}^{-2}

vers l’ouest

6\,\text{m·s}^{-2}

vers l’est

3\,\text{m·s}^{-2}

vers l’est

Explication

La deuxième loi donne $a=F/m=6/2=3\,\text{m·s}^{-2}$ , dans le sens de la force résultante. $12\,\text{m·s}^{-2}$ vient de multiplier par la masse, et une accélération vers l’ouest inverse à tort le sens de la force.

Question 19

19. Dans un référentiel galiléen, un patineur avance en ligne droite à vitesse constante. Que peut-on conclure sur la force résultante qui s’exerce sur lui ?

Elle est nulle seulement si le patineur est immobile.

Elle est nulle, car son accélération est nulle.

Elle est dirigée vers l’avant, car le patineur avance.

Elle est égale à son poids, car il est en mouvement.

Explication

Une vitesse constante correspond à une accélération nulle; dans un référentiel galiléen, le principe d’inertie implique alors une force résultante nulle. L’idée d’une force vers l’avant confond mouvement et accélération, tandis que la condition d’immobilité exclut à tort le mouvement rectiligne uniforme.

Question 20

20. Un objet de masse $4\,\text{kg}$ subit un poids de $40\,\text{N}$ vers le bas. Quelle expression donne le champ de pesanteur au lieu considéré ?

\vec{g}=m\vec{P}

, soit

160\,\text{N·kg}

vers le bas

\vec{g}=\frac{m}{\vec{P}}

, soit

0{,}1\,\text{kg·N}^{-1}

vers le bas

\vec{g}=\vec{P}

, soit

40\,\text{N}

vers le bas

\vec{g}=\frac{\vec{P}}{m}

, soit

10\,\text{N·kg}^{-1}

vers le bas

Explication

Le champ est défini par $\vec{g}=\vec{P}/m$ ; ici, sa valeur est $40/4=10\,\text{N·kg}^{-1}$ et son sens est celui du poids. La multiplication confond les grandeurs, le rapport inversé inverse la définition, et le poids n’est pas lui-même le champ.

Question 21

21. Un projectile se déplace dans le référentiel terrestre après avoir été lancé; en négligeant l’action de l’air, quelle condition permet de qualifier son mouvement de chute libre ?

Son centre de masse est soumis uniquement à son poids.

Son centre de masse est soumis à son poids et aux frottements de l’air.

Son centre de masse se déplace verticalement vers le bas.

Son centre de masse doit partir avec une vitesse initiale nulle.

Explication

La chute libre désigne le mouvement du centre de masse dans le référentiel terrestre lorsque le solide est soumis uniquement à son poids. Ajouter les frottements introduit une autre force; le mouvement peut ne pas être vertical et peut commencer avec une vitesse initiale.

Question 22

22. Quel groupe caractéristique correspond à la formule $-COO-C$ dans une molécule organique ?

Le groupe amide

Le groupe ester

Le groupe carboxyle

Le groupe carbonyle

Explication

Le groupe ester est représenté par $-COO-C$ . Le carboxyle correspond à $-COOH$ , l’amide à $-CON-$ et le carbonyle à $C=O$ .

Question 23

23. Dans une petite région proche de la surface terrestre, comment modéliser le champ de pesanteur en direction, en sens et en valeur ?

Vertical, dirigé vers le bas, de valeur égale à l’intensité de pesanteur et uniforme

Vertical, dirigé vers le bas, de valeur égale à la masse de l’objet et uniforme

Vertical, dirigé vers le bas, de valeur égale à l’intensité de pesanteur et variable

Vertical, dirigé vers le haut, de valeur égale à l’intensité de pesanteur et uniforme

Explication

Au voisinage de la surface terrestre, le champ de pesanteur est vertical, orienté de haut en bas, et sa valeur est l’intensité de pesanteur; il peut être considéré comme uniforme dans une région limitée. Le sens vers le haut inverse son orientation, la masse de l’objet n’est pas la valeur du champ, et un champ variable ne respecte pas l’approximation d’uniformité.

QCM : Chimie et mécanique du mouvement (23 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Quel nom désigne l’alcane à cinq atomes de carbone parmi les six premiers alcanes à connaître ?

2. Une molécule ne comporte que des liaisons simples entre ses atomes de carbone. Quelle terminaison convient à son nom si elle appartient à la famille des alcanes ?

3. Dans une formule développée, une molécule présente une double liaison entre deux atomes de carbone. À quelle famille et à quel suffixe son nom correspondent-ils ?

4. Deux molécules possèdent chacune un groupe C=O : dans la première, il se trouve à l’extrémité de la chaîne; dans la seconde, au milieu. Quelle classification et quelles terminaisons leur correspondent ?

5. Un composé comporte le groupe caractéristique –CON– et doit être nommé selon sa famille fonctionnelle. Quel suffixe faut-il employer ?

6. Lors de l’identification d’une famille organique, on repère le groupe –N– et aucun groupe –CON–. Quel couple groupe-suffixe correspond à la fonction visée ?

7. Un alcane porte un atome de brome comme substituant. Quel préfixe doit être utilisé pour nommer ce substituant ?

8. Un dipôle soumis à une tension de $12\,\text{V}$ est parcouru par un courant de $3\,\text{A}$ . Quelle est sa conductance ?

9. Une cellule conductimétrique possède une surface d’électrode de $2{,}0\times10^{-4}\,\text{m}^2$ et une distance entre électrodes de $0{,}010\,\text{m}$ . Pour une solution de conductivité $0{,}50\,\text{S·m}^{-1}$ , quelle conductance mesure-t-on ?

10. Une solution contient deux ions, de concentrations respectives $2{,}0\,\text{mol·m}^{-3}$ et $1{,}0\,\text{mol·m}^{-3}$ , et de conductivités molaires ioniques $0{,}010\,\text{S·m}^2\text{·mol}^{-1}$ et $0{,}020\,\text{S·m}^2\text{·mol}^{-1}$ . Quelle expression donne sa conductivité ?

11. Pour une solution de concentration $4{,}0\times10^{-3}\,\text{mol·L}^{-1}$ , la constante de Kohlrausch vaut $1{,}5\,\text{S·L·m}^{-1}\text{·mol}^{-1}$ . Quelle est la conductivité prévue par cette loi ?

12. Dans le modèle du gaz parfait, quelle description des molécules constitue l’hypothèse essentielle ?

13. Un échantillon de gaz est à $8\,\text{bar}$ et $190\,^{\circ}\text{C}$ . D’après les critères de pression et de température, comment se comporte-t-il ?

14. Lors d’une mesure, on conserve la même espèce colorée, le même solvant, la même longueur d’onde et la même épaisseur traversée, mais on augmente sa concentration. Quel paramètre de l’absorbance a été modifié directement ?

15. Pour une solution, le coefficient $k$ vaut $4{,}0\ \mathrm{L\,mol^{-1}}$ et la concentration $C$ vaut $0{,}25\ \mathrm{mol\,L^{-1}}$ . Quelle absorbance obtient-on avec la loi de Beer-Lambert ?

16. Un échantillon de gaz est à $27{,}0\ ^\circ\mathrm{C}$ . Quelle température absolue faut-il employer dans une équation des gaz ?

17. Une quantité fixe de gaz est maintenue à température constante. Si son volume diminue, quelle évolution de la pression est compatible avec la loi de Boyle-Mariotte ?

18. Dans un référentiel galiléen, un objet de masse $2\,\text{kg}$ subit une force résultante de $6\,\text{N}$ vers l’est. Quelle est son accélération ?

19. Dans un référentiel galiléen, un patineur avance en ligne droite à vitesse constante. Que peut-on conclure sur la force résultante qui s’exerce sur lui ?

20. Un objet de masse $4\,\text{kg}$ subit un poids de $40\,\text{N}$ vers le bas. Quelle expression donne le champ de pesanteur au lieu considéré ?

21. Un projectile se déplace dans le référentiel terrestre après avoir été lancé; en négligeant l’action de l’air, quelle condition permet de qualifier son mouvement de chute libre ?

22. Quel groupe caractéristique correspond à la formule $-COO-C$ dans une molécule organique ?

23. Dans une petite région proche de la surface terrestre, comment modéliser le champ de pesanteur en direction, en sens et en valeur ?

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Questions et réponses du QCM

1. Quel nom désigne l’alcane à cinq atomes de carbone parmi les six premiers alcanes à connaître ?

2. Une molécule ne comporte que des liaisons simples entre ses atomes de carbone. Quelle terminaison convient à son nom si elle appartient à la famille des alcanes ?

3. Dans une formule développée, une molécule présente une double liaison entre deux atomes de carbone. À quelle famille et à quel suffixe son nom correspondent-ils ?

4. Deux molécules possèdent chacune un groupe C=O : dans la première, il se trouve à l’extrémité de la chaîne; dans la seconde, au milieu. Quelle classification et quelles terminaisons leur correspondent ?

5. Un composé comporte le groupe caractéristique –CON– et doit être nommé selon sa famille fonctionnelle. Quel suffixe faut-il employer ?

6. Lors de l’identification d’une famille organique, on repère le groupe –N– et aucun groupe –CON–. Quel couple groupe-suffixe correspond à la fonction visée ?

7. Un alcane porte un atome de brome comme substituant. Quel préfixe doit être utilisé pour nommer ce substituant ?

8. Un dipôle soumis à une tension de 12 V12\,\text{V}12V est parcouru par un courant de 3 A3\,\text{A}3A. Quelle est sa conductance ?

12. Dans le modèle du gaz parfait, quelle description des molécules constitue l’hypothèse essentielle ?

13. Un échantillon de gaz est à 8 bar8\,\text{bar}8bar et 190 ∘C190\,^{\circ}\text{C}190∘C. D’après les critères de pression et de température, comment se comporte-t-il ?

14. Lors d’une mesure, on conserve la même espèce colorée, le même solvant, la même longueur d’onde et la même épaisseur traversée, mais on augmente sa concentration. Quel paramètre de l’absorbance a été modifié directement ?

15. Pour une solution, le coefficient kkk vaut 4,0 L mol−14{,}0\ \mathrm{L\,mol^{-1}}4,0 Lmol−1 et la concentration CCC vaut 0,25 mol L−10{,}25\ \mathrm{mol\,L^{-1}}0,25 molL−1. Quelle absorbance obtient-on avec la loi de Beer-Lambert ?

16. Un échantillon de gaz est à 27,0 ∘C27{,}0\ ^\circ\mathrm{C}27,0 ∘C. Quelle température absolue faut-il employer dans une équation des gaz ?

17. Une quantité fixe de gaz est maintenue à température constante. Si son volume diminue, quelle évolution de la pression est compatible avec la loi de Boyle-Mariotte ?

18. Dans un référentiel galiléen, un objet de masse 2 kg2\,\text{kg}2kg subit une force résultante de 6 N6\,\text{N}6N vers l’est. Quelle est son accélération ?

19. Dans un référentiel galiléen, un patineur avance en ligne droite à vitesse constante. Que peut-on conclure sur la force résultante qui s’exerce sur lui ?

20. Un objet de masse 4 kg4\,\text{kg}4kg subit un poids de 40 N40\,\text{N}40N vers le bas. Quelle expression donne le champ de pesanteur au lieu considéré ?

21. Un projectile se déplace dans le référentiel terrestre après avoir été lancé; en négligeant l’action de l’air, quelle condition permet de qualifier son mouvement de chute libre ?

22. Quel groupe caractéristique correspond à la formule −COO−C-COO-C−COO−C dans une molécule organique ?

23. Dans une petite région proche de la surface terrestre, comment modéliser le champ de pesanteur en direction, en sens et en valeur ?

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8. Un dipôle soumis à une tension de $12\,\text{V}$ est parcouru par un courant de $3\,\text{A}$ . Quelle est sa conductance ?

13. Un échantillon de gaz est à $8\,\text{bar}$ et $190\,^{\circ}\text{C}$ . D’après les critères de pression et de température, comment se comporte-t-il ?

15. Pour une solution, le coefficient $k$ vaut $4{,}0\ \mathrm{L\,mol^{-1}}$ et la concentration $C$ vaut $0{,}25\ \mathrm{mol\,L^{-1}}$ . Quelle absorbance obtient-on avec la loi de Beer-Lambert ?

16. Un échantillon de gaz est à $27{,}0\ ^\circ\mathrm{C}$ . Quelle température absolue faut-il employer dans une équation des gaz ?

18. Dans un référentiel galiléen, un objet de masse $2\,\text{kg}$ subit une force résultante de $6\,\text{N}$ vers l’est. Quelle est son accélération ?

20. Un objet de masse $4\,\text{kg}$ subit un poids de $40\,\text{N}$ vers le bas. Quelle expression donne le champ de pesanteur au lieu considéré ?

22. Quel groupe caractéristique correspond à la formule $-COO-C$ dans une molécule organique ?