QCM : Concentrations et propriétés colligatives (11 questions)

Question 1

1. Un échantillon contient une seule espèce chimique composée d’atomes de deux éléments différents. Comment le classe-t-on ?

Un mélange de corps purs composés

Un corps pur simple

Un mélange de corps purs simples

Un corps pur composé

Explication

Un corps pur contient une seule espèce chimique et il est composé lorsque celle-ci comporte plusieurs types d’atomes. Un mélange contient plusieurs espèces, tandis qu’un corps pur simple ne comporte qu’un seul type d’atomes.

Answer

Un corps pur composé

Question 2

2. À température constante, on compare un liquide et un gaz dans deux récipients de formes différentes. Quelle propriété permet de distinguer le liquide du gaz ?

Le liquide conserve une forme propre et un volume propre.

Le gaz conserve une forme propre et un volume propre.

Le gaz conserve un volume propre, mais pas une forme propre.

Le liquide conserve un volume propre, mais pas une forme propre.

Explication

Liquides et gaz sont des fluides sans forme propre, mais le liquide possède un volume propre, contrairement au gaz, qui est compressible ou expansible. Attribuer une forme propre au liquide confond solide et fluide; donner un volume propre au gaz confond ses propriétés avec celles du liquide.

Answer

Le liquide conserve un volume propre, mais pas une forme propre.

Question 3

3. Lors d’une transformation, les atomes restent liés à l’intérieur de chaque molécule, tandis que les molécules se séparent les unes des autres. Quelles interactions correspondent respectivement à ces deux liaisons ?

Liaisons covalentes faibles, puis interactions intermoléculaires fortes

Interactions intermoléculaires fortes, puis liaisons covalentes faibles

Interactions intermoléculaires faibles, puis liaisons covalentes fortes

Liaisons covalentes fortes, puis interactions intermoléculaires faibles

Explication

Les liaisons covalentes maintiennent les atomes au sein des molécules et sont de forte énergie, alors que les interactions entre molécules distinctes sont de faible énergie. Inverser les catégories confond les niveaux atomique et moléculaire; qualifier les deux de fortes ou de faibles efface leur différence d’énergie.

Answer

Liaisons covalentes fortes, puis interactions intermoléculaires faibles

Question 4

4. Un ion est entouré par des molécules d’un solvant polaire, puis par des molécules d’eau dans une autre expérience. Comment nomme-t-on ces phénomènes, dans cet ordre ?

Interaction entre ions, puis hydratation

Hydratation, puis solvatation

Solvatation, puis hydratation

Interaction ion-dipôle, puis solvatation

Explication

L’interaction entre un ion et un dipôle peut entraîner la solvatation; lorsque le solvant est l’eau, cette solvatation est appelée hydratation. L’hydratation désigne donc le cas particulier impliquant l’eau, tandis que les termes ion-dipôle et interaction entre ions nomment des interactions, pas ces phénomènes de solvatation.

Answer

Solvatation, puis hydratation

Question 5

5. Que représente l’énergie de liaison entre deux molécules ?

L’énergie qu’il faut fournir pour les séparer

L’énergie cinétique associée à leur agitation thermique

L’énergie nécessaire pour modifier leurs mouvements de rotation

L’énergie libérée quand elles se rapprochent à leur distance d’équilibre

Explication

L’énergie de liaison caractérise la cohésion moléculaire et correspond à l’énergie à fournir pour séparer deux molécules. L’énergie cinétique, contrairement à l’énergie de liaison, traduit leur agitation thermique.

Answer

L’énergie qu’il faut fournir pour les séparer

Question 6

6. Quelle est la dimension de la pression dans le système fondé sur les dimensions de masse, de longueur et de temps ?

M^{-1}LT^{-2}

ML^{-1}T^{-2}

MLT^{-1}

ML^{2}T^{-2}

Explication

La pression a pour dimension $ML^{-1}T^{-2}$ , ce qui découle de sa définition comme force par unité de surface. La dimension $ML^{2}T^{-2}$ correspond plutôt à celle de l’énergie et du travail.

Answer

$$ML^{-1}T^{-2}$$

Question 7

7. Quel est le rôle des courbes frontières dans un diagramme de phase ?

Elles déterminent la quantité de matière présente dans chaque phase à toute température.

Elles délimitent les domaines d’existence des phases et indiquent les équilibres entre deux phases.

Elles indiquent les variations de volume d’une phase lorsque la pression change.

Elles relient les points où une seule phase devient instable sans coexistence.

Explication

Les courbes frontières séparent les domaines correspondant aux différentes phases et chaque courbe représente l’équilibre entre deux phases. Le point triple, contrairement à une courbe frontière, est le point où les trois phases coexistent.

Answer

Elles délimitent les domaines d’existence des phases et indiquent les équilibres entre deux phases.

Question 8

8. Lors du refroidissement de l’eau sous 0 °C, quelle succession de changements explique que la glace soit moins dense que l’eau liquide ?

Les liaisons hydrogène se rompent, les molécules se rapprochent, le volume diminue et la masse volumique augmente.

Les molécules perdent leur polarité, des chaînes compactes apparaissent, le volume diminue et la masse volumique augmente.

Les liaisons hydrogène se stabilisent, des tétraèdres espacés se forment, le volume augmente et la masse volumique diminue.

Les liaisons hydrogène se stabilisent, les molécules se tassent, le volume diminue et la masse volumique augmente.

Explication

En refroidissant, l’agitation thermique diminue et les liaisons hydrogène stabilisent une structure tétraédrique comportant des espaces vides, ce qui augmente le volume et réduit la masse volumique. La proposition évoquant des molécules qui se tassent inverse l’effet de cette organisation ouverte.

Answer

Les liaisons hydrogène se stabilisent, des tétraèdres espacés se forment, le volume augmente et la masse volumique diminue.

Question 9

9. Quelle comparaison décrit correctement les transformations isotherme et isochore d’une quantité fixe de gaz parfait ?

À température constante, le produit

PV

est constant ; à volume constant, le rapport

P/T

est constant.

À température constante, le produit

VT

est constant ; à volume constant, le rapport

V/P

est constant.

À température constante, le rapport

P/T

est constant ; à volume constant, le produit

PV

est constant.

À température constante, le rapport

P/V

est constant ; à volume constant, le produit

PT

est constant.

Explication

Une transformation isotherme vérifie $PV=\mathrm{constante}$ , tandis qu’une transformation isochore vérifie $P/T=\mathrm{constante}$ . Le rapport $P/V$ ne caractérise pas une transformation isotherme, car la pression varie en sens inverse du volume.

Answer

À température constante, le produit $$PV$$ est constant ; à volume constant, le rapport $$P/T$$ est constant.

Question 10

10. À température constante, si la pression partielle réelle de vapeur d’eau augmente tandis que la pression de vapeur saturante reste inchangée, quel effet cela a-t-il sur l’humidité relative ?

Elle augmente, car elle est proportionnelle à la pression partielle réelle.

Elle diminue, car davantage de vapeur rapproche l’air de la saturation.

Elle atteint nécessairement 100 %, quelle que soit la pression de vapeur saturante.

Elle reste inchangée, car seule la température détermine l’humidité relative.

Explication

L’humidité relative est le rapport entre la pression partielle réelle de vapeur d’eau et la pression de vapeur saturante ; augmenter le numérateur à dénominateur constant augmente donc le rapport. Une hausse de la pression réelle ne signifie pas à elle seule que la saturation est atteinte.

Answer

Elle augmente, car elle est proportionnelle à la pression partielle réelle.

Question 11

11. Pour modéliser une solution aqueuse diluée comme une solution idéale, quelle hypothèse concernant les interactions permet de simplifier son étude ?

Les interactions entre molécules d’eau sont considérées négligeables devant celles entre solutés.

Les interactions entre solutés et molécules d’eau sont considérées égales aux interactions entre molécules d’eau.

Les interactions entre solutés sont considérées plus fortes que celles entre molécules d’eau.

Les interactions entre solutés et molécules d’eau sont considérées absentes dans toute solution diluée.

Explication

Dans une solution idéale, les interactions soluté-soluté, solvant-soluté et solvant-solvant sont considérées égales. Une solution réelle suffisamment diluée peut être approchée par ce modèle, mais la dilution ne signifie pas que les interactions disparaissent.

Answer

Les interactions entre solutés et molécules d’eau sont considérées égales aux interactions entre molécules d’eau.

QCM : Concentrations et propriétés colligatives (11 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Un échantillon contient une seule espèce chimique composée d’atomes de deux éléments différents. Comment le classe-t-on ?

2. À température constante, on compare un liquide et un gaz dans deux récipients de formes différentes. Quelle propriété permet de distinguer le liquide du gaz ?

3. Lors d’une transformation, les atomes restent liés à l’intérieur de chaque molécule, tandis que les molécules se séparent les unes des autres. Quelles interactions correspondent respectivement à ces deux liaisons ?

4. Un ion est entouré par des molécules d’un solvant polaire, puis par des molécules d’eau dans une autre expérience. Comment nomme-t-on ces phénomènes, dans cet ordre ?

5. Que représente l’énergie de liaison entre deux molécules ?

6. Quelle est la dimension de la pression dans le système fondé sur les dimensions de masse, de longueur et de temps ?

7. Quel est le rôle des courbes frontières dans un diagramme de phase ?

8. Lors du refroidissement de l’eau sous 0 °C, quelle succession de changements explique que la glace soit moins dense que l’eau liquide ?

9. Quelle comparaison décrit correctement les transformations isotherme et isochore d’une quantité fixe de gaz parfait ?

10. À température constante, si la pression partielle réelle de vapeur d’eau augmente tandis que la pression de vapeur saturante reste inchangée, quel effet cela a-t-il sur l’humidité relative ?

11. Pour modéliser une solution aqueuse diluée comme une solution idéale, quelle hypothèse concernant les interactions permet de simplifier son étude ?

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