QCM : Chimie générale : concentrations et thermodynamique — 26 questions

Questions et réponses du QCM

1. Que mesure la concentration molaire d’une solution ?

Le rapport entre la quantité de matière du soluté et celle du solvant
La masse du soluté dissous par unité de volume de solution
La quantité de matière du soluté par unité de volume de solution
La quantité totale de matière de tous les constituants du mélange

La quantité de matière du soluté par unité de volume de solution

Explication

La concentration molaire relie la quantité de matière du soluté au volume total de la solution. La fraction molaire, et non la concentration molaire, compare une quantité de matière à la quantité totale du mélange.

2. Une solution contient 0,20 mol0,20\ \mathrm{mol} de soluté dans 0,50 L0,50\ \mathrm{L} de solution : quelle est sa concentration molaire ?

0,70 mol⋅L−10,70\ \mathrm{mol\cdot L^{-1}}
0,10 mol⋅L−10,10\ \mathrm{mol\cdot L^{-1}}
0,40 mol⋅L−10,40\ \mathrm{mol\cdot L^{-1}}
2,50 mol⋅L−12,50\ \mathrm{mol\cdot L^{-1}}

$$0,40\ \mathrm{mol\cdot L^{-1}}$$

Explication

La relation c=nVc=\frac{n}{V} donne ici c=0,200,50=0,40 mol⋅L−1c=\frac{0,20}{0,50}=0,40\ \mathrm{mol\cdot L^{-1}}. La valeur 0,10 mol⋅L−10,10\ \mathrm{mol\cdot L^{-1}} résulterait d’une multiplication incorrecte de la quantité de matière par le volume.

3. Comment définit-on la fraction molaire d’un constituant dans un mélange ?

Comme le rapport de sa masse à la masse totale du mélange
Comme le rapport de la quantité de matière du solvant à celle du constituant
Comme le rapport de sa quantité de matière à la quantité totale de matière du mélange
Comme le rapport de sa quantité de matière au volume total du mélange

Comme le rapport de sa quantité de matière à la quantité totale de matière du mélange

Explication

La fraction molaire compare la quantité de matière d’un constituant à la quantité totale de matière du mélange. Le rapport entre quantité de matière et volume correspond à une concentration molaire.

4. Dans le modèle étudié, quel effet produit un verre de 4 cL4\ \mathrm{cL} d’alcool à 40 %40\ \% dans environ 70 L70\ \mathrm{L} d’eau corporelle ?

Il apporte environ 0,040 mol0,040\ \mathrm{mol} d’alcool et augmente la concentration d’environ 0,00057 mol⋅L−10,00057\ \mathrm{mol\cdot L^{-1}}
Il apporte environ 3,03 mol3,03\ \mathrm{mol} d’alcool et augmente la concentration d’environ 0,0043 mol⋅L−10,0043\ \mathrm{mol\cdot L^{-1}}
Il apporte environ 0,303 mol0,303\ \mathrm{mol} d’alcool et augmente la concentration d’environ 0,043 mol⋅L−10,043\ \mathrm{mol\cdot L^{-1}}
Il apporte environ 0,303 mol0,303\ \mathrm{mol} d’alcool et augmente la concentration d’environ 0,0043 mol⋅L−10,0043\ \mathrm{mol\cdot L^{-1}}

Il apporte environ $$0,303\ \mathrm{mol}$$ d’alcool et augmente la concentration d’environ $$0,0043\ \mathrm{mol\cdot L^{-1}}$$

Explication

Le modèle associe ce verre à environ 0,303 mol0,303\ \mathrm{mol} d’alcool et à une augmentation d’environ 0,0043 mol⋅L−10,0043\ \mathrm{mol\cdot L^{-1}} dans 70 L70\ \mathrm{L}. Une erreur d’un facteur dix sur la concentration ne correspond pas au volume corporel indiqué.

5. Que représente une formule chimique ?

La quantité de chaleur libérée pendant une réaction chimique
La composition d’une espèce avec les éléments présents et leurs proportions
La concentration de chaque espèce dans le milieu réactionnel
La vitesse de transformation des réactifs en produits

La composition d’une espèce avec les éléments présents et leurs proportions

Explication

Une formule chimique indique quels éléments constituent une espèce et dans quelles proportions. Elle ne décrit ni la vitesse de réaction ni les quantités effectivement présentes dans le milieu.

6. Quel est l’objet principal de la stœchiométrie ?

Identifier la couleur des produits formés pendant une réaction
Étudier les relations quantitatives entre les réactifs et les produits d’une réaction
Déterminer la forme géométrique des molécules dans une réaction
Modifier les espèces chimiques afin d’obtenir une équation équilibrée

Étudier les relations quantitatives entre les réactifs et les produits d’une réaction

Explication

La stœchiométrie étudie les proportions quantitatives entre réactifs et produits. Modifier les espèces chimiques relève d’une interprétation incorrecte de l’équilibrage, qui conserve les espèces de l’équation.

7. Lorsqu’on équilibre une équation chimique, que faut-il ajuster pour respecter la conservation des éléments ?

Les charges des atomes afin de créer de nouvelles espèces
Les coefficients placés devant les formules chimiques
Les symboles des éléments présents dans les produits
Les indices situés à l’intérieur des formules chimiques

Les coefficients placés devant les formules chimiques

Explication

L’équilibrage consiste à ajuster les coefficients afin de conserver le nombre d’atomes de chaque élément. Modifier les indices changerait la composition et donc l’espèce chimique représentée.

8. Quel enchaînement décrit correctement un dosage volumétrique ?

Mélanger deux volumes inconnus, puis identifier les produits sans utiliser de relation stœchiométrique
Ajouter progressivement un titrant connu, atteindre la stœchiométrie, puis calculer l’espèce dosée
Ajouter progressivement l’espèce dosée connue, puis mesurer la concentration du titrant
Mesurer directement la concentration de l’espèce dosée avant d’ajouter une solution réactive

Ajouter progressivement un titrant connu, atteindre la stœchiométrie, puis calculer l’espèce dosée

Explication

Un dosage volumétrique utilise une solution titrante de concentration connue, ajoutée jusqu’à la réaction stœchiométrique, pour déterminer l’espèce dosée. La concentration recherchée est celle de l’espèce dosée, et non celle du titrant.

9. Quelle quantité de matière d’ions Hg22+\mathrm{Hg_2^{2+}} correspond à 2,75 mL2,75\ \mathrm{mL} de solution de Hg2(NO3)2\mathrm{Hg_2(NO_3)_2} à 0,01 mol⋅L−10,01\ \mathrm{mol\cdot L^{-1}} ?

1,00×10−2 mol1,00\times10^{-2}\ \mathrm{mol}
2,75×10−7 mol2,75\times10^{-7}\ \mathrm{mol}
2,75×10−5 mol2,75\times10^{-5}\ \mathrm{mol}
2,75×10−3 mol2,75\times10^{-3}\ \mathrm{mol}

$$2,75\times10^{-5}\ \mathrm{mol}$$

Explication

La conversion du volume donne 2,75×10−3 L2,75\times10^{-3}\ \mathrm{L}, puis n=cV=0,01×2,75×10−3=2,75×10−5 moln=cV=0,01\times2,75\times10^{-3}=2,75\times10^{-5}\ \mathrm{mol}. La concentration 0,01 mol⋅L−10,01\ \mathrm{mol\cdot L^{-1}} n’est pas une quantité de matière.

10. Si un ion Hg22+\mathrm{Hg_2^{2+}} réagit avec deux ions chlorure et que l’échantillon contient 2,75×10−5 mol2,75\times10^{-5}\ \mathrm{mol} de Hg22+\mathrm{Hg_2^{2+}}, quelle quantité de chlorure contient-il ?

2,75×10−5 mol2,75\times10^{-5}\ \mathrm{mol}
1,375×10−5 mol1,375\times10^{-5}\ \mathrm{mol}
5,5×10−5 mol5,5\times10^{-5}\ \mathrm{mol}
5,5×10−4 mol5,5\times10^{-4}\ \mathrm{mol}

$$5,5\times10^{-5}\ \mathrm{mol}$$

Explication

La stœchiométrie impose deux ions chlorure pour un ion Hg22+\mathrm{Hg_2^{2+}}, donc la quantité de chlorure vaut 2×2,75×10−5=5,5×10−5 mol2\times2,75\times10^{-5}=5,5\times10^{-5}\ \mathrm{mol}. Utiliser la même quantité reviendrait à négliger le coefficient stœchiométrique deux.

11. La quantité de chlorure dans 0,5 mL0,5\ \mathrm{mL} de sérum vaut 5,5×10−5 mol5,5\times10^{-5}\ \mathrm{mol} : quelle est sa concentration molaire ?

5,5×10−5 mol⋅L−15,5\times10^{-5}\ \mathrm{mol\cdot L^{-1}}
0,011 mol⋅L−10,011\ \mathrm{mol\cdot L^{-1}}
11 mol⋅L−111\ \mathrm{mol\cdot L^{-1}}
0,11 mol⋅L−10,11\ \mathrm{mol\cdot L^{-1}}

$$0,11\ \mathrm{mol\cdot L^{-1}}$$

Explication

En convertissant le volume en 0,5×10−3 L0,5\times10^{-3}\ \mathrm{L}, on obtient c=5,5×10−50,5×10−3=0,11 mol⋅L−1c=\frac{5,5\times10^{-5}}{0,5\times10^{-3}}=0,11\ \mathrm{mol\cdot L^{-1}}. La valeur 5,5×10−5 mol5,5\times10^{-5}\ \mathrm{mol} représente la quantité de matière, pas une concentration.

12. Quelle distinction décrit correctement une réaction élémentaire et une réaction complexe ?

Une réaction élémentaire est réversible, tandis qu’une réaction complexe est nécessairement irréversible
Une réaction élémentaire se déroule en une étape, tandis qu’une réaction complexe en comporte plusieurs
Une réaction élémentaire concerne les ions, tandis qu’une réaction complexe concerne les molécules neutres
Une réaction élémentaire libère de l’énergie, tandis qu’une réaction complexe en absorbe davantage

Une réaction élémentaire se déroule en une étape, tandis qu’une réaction complexe en comporte plusieurs

Explication

Une réaction élémentaire correspond à une seule étape, alors qu’une réaction complexe résulte de plusieurs étapes élémentaires. La quantité d’énergie ou la présence d’ions ne définit pas cette distinction.

13. Dans le mécanisme de formation du chlorure de tert-butyle à partir du tert-butanol et de l’ion chlorure, quelle espèce se forme avant sa réaction avec Cl⁻ ?

Le radical tert-butyle, (CH3)3C⋅(CH_3)_3C\mathbin{\cdot}
Le cation tert-butyle, (CH3)3C+(CH_3)_3C^+
L’anion tert-butoxyde, (CH3)3CO−(CH_3)_3CO^-
Le complexe moléculaire tert-butanol-chlorure, (CH3)3COHCl(CH_3)_3COHCl

Le cation tert-butyle, $$(CH_3)_3C^+$$

Explication

Le mécanisme commence par la formation du cation tert-butyle (CH3)3C+(CH_3)_3C^+, qui réagit ensuite avec Cl⁻ pour donner (CH3)3CCl(CH_3)_3CCl. Le radical et l’anion proposés ne sont pas les intermédiaires indiqués dans ce mécanisme.

14. Pourquoi le mécanisme réactionnel est-il particulièrement important en cinétique plutôt qu’en thermodynamique ?

Il donne la géométrie des molécules, tandis que la thermodynamique identifie les ions présents
Il détermine la conservation de l’énergie, tandis que la thermodynamique décrit les électrons de valence
Il calcule l’enthalpie finale, tandis que la thermodynamique détermine la vitesse de chaque étape
Il décrit les étapes de transformation, tandis que la thermodynamique évalue le bilan énergétique global

Il décrit les étapes de transformation, tandis que la thermodynamique évalue le bilan énergétique global

Explication

Le mécanisme détaille les étapes et les intermédiaires d’une réaction, ce qui est central pour étudier sa vitesse. La thermodynamique s’intéresse au bilan énergétique global plutôt qu’au chemin réactionnel détaillé.

15. Qu’appelle-t-on la couche de valence d’un atome ?

L’ensemble des couches internes, qui détermine la masse de l’atome
La couche la plus proche du noyau, qui contient les protons de valence
La dernière couche électronique, qui contient les électrons de valence
La région moléculaire externe, qui contient les électrons partagés

La dernière couche électronique, qui contient les électrons de valence

Explication

La couche de valence est la dernière couche électronique de l’atome et contient ses électrons de valence. Les couches internes se trouvent plus près du noyau et ne correspondent pas à cette définition.

16. Quelle combinaison décrit correctement la molécule CO2CO_2 ?

Le carbone possède six électrons de valence et la molécule est coudée
Le carbone possède deux électrons de valence et la molécule est plane triangulaire
Le carbone possède cinq électrons de valence et la molécule est pyramidale
Le carbone possède quatre électrons de valence et la molécule est linéaire

Le carbone possède quatre électrons de valence et la molécule est linéaire

Explication

Le carbone possède quatre électrons de valence, et la géométrie de CO2CO_2 est linéaire. La géométrie coudée caractérise notamment H2OH_2O, et non CO2CO_2.

17. Quelle description correspond à la molécule H2OH_2O ?

L’oxygène possède cinq électrons de valence et la molécule est pyramidale
L’oxygène possède huit électrons de valence et la molécule est plane triangulaire
L’oxygène possède six électrons de valence et la molécule est coudée
L’oxygène possède quatre électrons de valence et la molécule est linéaire

L’oxygène possède six électrons de valence et la molécule est coudée

Explication

L’oxygène possède six électrons de valence et H2OH_2O adopte une géométrie coudée. La géométrie linéaire est associée à CO2CO_2 dans les exemples considérés.

18. Quelle géométrie moléculaire adopte NH3NH_3 autour de l’atome d’azote ?

Une géométrie linéaire, avec un azote possédant quatre électrons de valence
Une géométrie pyramidale, avec un azote possédant cinq électrons de valence
Une géométrie plane triangulaire, avec un azote possédant trois électrons de valence
Une géométrie coudée, avec un azote possédant six électrons de valence

Une géométrie pyramidale, avec un azote possédant cinq électrons de valence

Explication

L’azote possède cinq électrons de valence et NH3NH_3 présente une géométrie pyramidale autour de cet atome. La géométrie coudée est notamment celle de H2OH_2O, tandis que CO2CO_2 est linéaire.

19. Que se passe-t-il pour l’énergie totale lors d’une réaction chimique dans un système isolé ?

Elle se conserve, même si les réactifs sont transformés en produits
Elle augmente forcément lorsque de nouvelles liaisons se forment dans les produits
Elle disparaît progressivement lorsque les liaisons des réactifs sont rompues
Elle est transférée au milieu extérieur malgré l’absence d’échange avec celui-ci

Elle se conserve, même si les réactifs sont transformés en produits

Explication

Dans un système isolé, l’énergie totale est conservée au cours de la réaction, malgré la transformation des réactifs en produits. Une disparition ou un échange avec le milieu extérieur contredirait la définition d’un système isolé.

20. Une réaction possède ΔHrxn<0\Delta H_{rxn}<0. Comment la caractériser ?

Elle est endothermique et absorbe de l’énergie
Elle est exothermique et dégage de l’énergie
Elle est exothermique et absorbe de l’énergie
Elle est endothermique et dégage de l’énergie

Elle est exothermique et dégage de l’énergie

Explication

Une enthalpie de réaction négative indique une réaction exothermique, qui libère de l’énergie. Une valeur positive correspondrait à une réaction endothermique absorbant de l’énergie.

21. Quelle expression permet de calculer la variation d’enthalpie d’une réaction ?

ΔHrxn=∑H(produits)+∑H(reˊactifs)\Delta H_{rxn}=\sum H(\mathrm{produits})+\sum H(\mathrm{réactifs})
ΔHrxn=∑H(reˊactifs)−∑H(produits)\Delta H_{rxn}=\sum H(\mathrm{réactifs})-\sum H(\mathrm{produits})
ΔHrxn=∑H(produits)−∑H(reˊactifs)\Delta H_{rxn}=\sum H(\mathrm{produits})-\sum H(\mathrm{réactifs})
ΔHrxn=∑H(reˊactifs)×∑H(produits)\Delta H_{rxn}=\sum H(\mathrm{réactifs})\times\sum H(\mathrm{produits})

$$\Delta H_{rxn}=\sum H(\mathrm{produits})-\sum H(\mathrm{réactifs})$$

Explication

La variation d’enthalpie s’obtient en soustrayant la somme des enthalpies des réactifs de celle des produits. Inverser l’ordre donnerait l’opposé du signe associé à la réaction.

22. Selon la loi de Hess, de quoi dépend la variation d’enthalpie d’une réaction entre deux états donnés ?

De la durée totale de la transformation
Du nombre d’étapes élémentaires suivies
Des états initial et final du système
De la vitesse de chaque réaction intermédiaire

Des états initial et final du système

Explication

La loi de Hess établit que la variation d’enthalpie dépend des états initial et final, et non du chemin réactionnel emprunté. Le nombre d’étapes ou leur durée peut varier sans modifier cette variation globale.

23. Deux chemins relient les mêmes états initial et final, avec des variations d’enthalpie ΔH1\Delta H_1 et ΔH2\Delta H_2 pour le premier, et ΔH1′\Delta H'_1 et ΔH2′\Delta H'_2 pour le second. Quelle relation est correcte ?

ΔH1+ΔH2=ΔH1′+ΔH2′\Delta H_1+\Delta H_2=\Delta H'_1+\Delta H'_2
ΔH1×ΔH2=ΔH1′×ΔH2′\Delta H_1\times\Delta H_2=\Delta H'_1\times\Delta H'_2
ΔH1−ΔH2=ΔH1′−ΔH2′\Delta H_1-\Delta H_2=\Delta H'_1-\Delta H'_2
ΔH1+ΔH1′=ΔH2+ΔH2′\Delta H_1+\Delta H'_1=\Delta H_2+\Delta H'_2

$$\Delta H_1+\Delta H_2=\Delta H'_1+\Delta H'_2$$

Explication

La loi de Hess impose l’égalité des sommes des variations d’enthalpie associées aux deux chemins. Les relations fondées sur une différence, un produit ou un regroupement croisé ne traduisent pas cette règle.

24. Une réaction possède une variation d’enthalpie de ΔH=−125 kJ⋅mol−1\Delta H=-125\ \text{kJ·mol}^{-1}. Quelle est la variation d’enthalpie de la réaction inversée ?

ΔH=−125 kJ⋅mol−1\Delta H=-125\ \text{kJ·mol}^{-1}
ΔH=+62,5 kJ⋅mol−1\Delta H=+62{,}5\ \text{kJ·mol}^{-1}
ΔH=+125 kJ⋅mol−1\Delta H=+125\ \text{kJ·mol}^{-1}
ΔH=−250 kJ⋅mol−1\Delta H=-250\ \text{kJ·mol}^{-1}

$$\Delta H=+125\ \text{kJ·mol}^{-1}$$

Explication

L’inversion d’une réaction change le signe de sa variation d’enthalpie, ce qui transforme ici une valeur négative en valeur positive de même amplitude. La multiplication ou la division de la réaction produirait plutôt une modification de l’amplitude.

25. Quel concept thermodynamique permet d’appréhender le caractère naturel de certains changements à température et pression données ?

La pression partielle
L’entropie
La capacité thermique
La masse molaire

L’entropie

Explication

L’entropie est le concept thermodynamique introduit pour étudier le caractère naturel de certains changements dans des conditions données de température et de pression. La capacité thermique, la pression partielle et la masse molaire décrivent d’autres propriétés du système.

26. À température et pression données, quelle distinction décrit correctement les transformations spontanées et non spontanées ?

Les transformations non spontanées sont celles qui atteignent plus rapidement l’équilibre chimique
Certaines transformations se produisent naturellement, tandis que d’autres ne le font pas dans ces conditions
Une transformation spontanée est définie par l’absence totale de variation d’énergie dans le système
Toutes les transformations produisent spontanément une variation d’entropie positive dans ces conditions

Certaines transformations se produisent naturellement, tandis que d’autres ne le font pas dans ces conditions

Explication

La spontanéité distingue les changements qui se produisent naturellement de ceux qui ne se produisent pas dans les mêmes conditions de température et de pression. Une transformation spontanée n’est pas définie par sa rapidité, ni par l’absence de variation énergétique.

Révisez avec les flashcards

Mémorisez les réponses avec 50 flashcards sur Chimie générale : concentrations et thermodynamique.

Qu'est-ce que la concentration molaire ?

La quantité de matière du soluté par unité de volume de solution.

Quelle formule exprime la concentration molaire ?

c=nVc = \frac{n}{V}

Comment se définit la fraction molaire ?

Le rapport entre la quantité de matière d’un constituant et la quantité totale du mélange.

Voir les flashcards →

Approfondir avec la fiche

Consultez la fiche de révision complète sur Chimie générale : concentrations et thermodynamique.

Voir la fiche →

Cours similaires

Petite enfance et développement en contexte

Thermodynamique chimique et entropie

Chimie

Burn-out, stress et résilience

Peptides, protéines et bioénergétique

Organisation cellulaire du vivant

SVT

Histoire de la pensée éducative

Crée tes propres QCM

Importe ton cours et l'IA génère des QCM avec corrections en 30 secondes.

Générateur de QCM