QCM : Chapitre 1 (20 questions)

Explication

Une mole d’atomes contient $N_A=6{,}022\times10^{23}$ atomes. Cette grandeur compte des entités par mole, tandis que la masse molaire mesure une masse par mole.

Explication

Pour une solution diluée, l’activité vaut $a_i=\frac{C_i}{C^\circ}$, donc $a_i=\frac{0{,}20}{1{,}00}=0{,}20$. Le résultat est sans dimension puisque les deux concentrations ont la même unité.

Explication

Dans une réaction totale, le réactif en défaut est entièrement consommé. La présence persistante d’une partie des réactifs caractérise plutôt une réaction partielle.

Explication

Une hausse de pression totale favorise le sens qui réduit le nombre total de moles gazeuses. La masse molaire des espèces et la température ne déterminent pas cette règle de déplacement.

Explication

L’eau de mer est un mélange, car elle contient plusieurs types d’entités chimiques dissoutes. L’eau pure, l’or pur et le cuivre sont présentés comme des corps purs dans lesquels un seul type d’entités est considéré.

Explication

Un corps simple est formé d’un seul élément chimique, comme $\mathrm{O_2}$ ou $\mathrm{Cu}$, alors qu’un corps composé associe plusieurs éléments, comme $\mathrm{H_2O}$. La distinction ne repose ni sur l’état physique ni sur le caractère homogène du système.

Explication

L’activité est sans dimension, car elle rapporte une concentration ou une pression à une valeur de référence. Une concentration et une pression, elles, conservent leurs unités physiques.

Explication

Les quantités de matière doivent respecter le rapport des coefficients, soit deux moles de dihydrogène pour une mole de dioxygène. Un mélange présentant un autre rapport contient au moins un réactif en défaut.

Explication

Pour un gaz parfait, $V_m=\frac{RT}{P}$ : à température et pression fixées, le volume molaire est indépendant de la nature du gaz. La masse molaire caractérise la masse des entités, mais elle ne détermine pas directement le volume molaire dans ces conditions.

Explication

La pression partielle vérifie $p_i=x_iP_{\mathrm{totale}}$, donc $p_i=0{,}25\times4{,}0=1{,}0\ \mathrm{bar}$. La fraction molaire doit multiplier la pression totale, et non s’y ajouter ni la diviser.

Explication

La constante d’équilibre est le quotient des activités des produits par celles des réactifs, chaque activité étant élevée à son coefficient stœchiométrique. Elle est sans unité, contrairement à une expression construite directement avec des concentrations dimensionnées.

Explication

La fermentation fait disparaître le sucre et forme de nouvelles espèces, l’éthanol et le dioxyde de carbone. La dissolution et les changements d’état conservent l’espèce chimique initiale.

Explication

La loi de Le Chatelier prévoit que l’équilibre évolue de façon à modérer l’effet d’une modification de température, de pression totale ou d’activité. Une évolution qui amplifie la perturbation ne correspond pas à cette loi.

Explication

Aux conditions normales de température et de pression, le volume molaire d’un gaz vaut $22{,}4\ \mathrm{L\,mol^{-1}}$. La valeur $101325\ \mathrm{Pa}$ correspond à la pression normale, et non au volume molaire.

Explication

Dans l’exemple de l’estérification, l’augmentation de température accélère principalement l’atteinte de l’équilibre. Elle ne détermine pas nécessairement une nouvelle composition finale, contrairement à l’idée qu’elle favoriserait toujours les produits.

Explication

À l’équilibre, les réactions directe et inverse continuent mais leurs vitesses se compensent, ce qui stabilise les proportions. L’épuisement complet des réactifs correspondrait plutôt à une réaction totale.

Explication

La formule de l’eau comporte deux atomes d’hydrogène et un atome d’oxygène, d’où $M(\mathrm{H_2O})=2M(\mathrm H)+M(\mathrm O)$. Les coefficients servent à multiplier les masses molaires atomiques avant de les additionner.

Explication

L’ajout d’un constituant perturbe l’équilibre, qui évolue dans le sens consommant cette espèce. Le retrait d’un constituant produirait l’effet inverse en favorisant le sens qui le reforme.

Explication

La masse molaire se calcule avec $M=\frac{m}{n}$, donc $M=\frac{36}{2}=18\ \mathrm{g\,mol^{-1}}$. La masse $m$ s’exprime en grammes, alors que $M$ s’exprime en grammes par mole.

Explication

Dans $PV=nRT$, la température $T$ doit être exprimée en kelvins afin d’être compatible avec la constante $R=8{,}314\ \mathrm{J\,mol^{-1}\,K^{-1}}$. Une température en degrés Celsius ne peut pas être introduite directement dans cette relation.