QCM : Évolution d’un système chimique (11 questions)

Question 1

1. Quelle quantité de matière correspond à une mole d’entités ?

6,02 × 10²³ entités par litre

6,02 × 10²³ entités

6,02 × 10²⁰ entités

6,02 × 10²⁶ entités

Explication

Une mole est l’unité de quantité de matière et contient 6,02 × 10²³ entités. La valeur 10²⁰ correspondrait à une quantité mille fois plus petite, « par litre » introduit une concentration, et 10²⁶ surestime le nombre d’entités.

Answer

6,02 × 10²³ entités

Question 2

2. Un échantillon contient $1{,}204 \times 10^{24}$ molécules. En utilisant $N_a = 6{,}02 \times 10^{23}\ \mathrm{mol}^{-1}$ , quelle est sa quantité de matière ?

0,200 mol

0,500 mol

2,00 mol

7,24 × 10⁴⁷ mol

Explication

On applique $n=\frac{N}{N_a}$ : $\frac{1{,}204 \times 10^{24}}{6{,}02 \times 10^{23}}=2{,}00\ \mathrm{mol}$ . Multiplier par $N_a$ donne une opération incorrecte, tandis que 0,200 mol et 0,500 mol ne résultent pas du quotient donné.

Answer

Dans le tableau périodique

Answer

18,0 g·mol⁻¹

Answer

La quantité de matière dissoute par unité de volume de solution

Answer

$$n_0(B)-bx$$

Answer

Il permet de repérer le réactif associé à la plus petite quantité initiale rapportée à son coefficient stœchiométrique.

Answer

L’oxydant capte des électrons, tandis que le réducteur en cède.

Answer

La charge totale des deux membres devient égale sans modifier le nombre d’atomes.

Answer

On divise le nombre d’entités par la constante d’Avogadro, soit $$0{,}050\ \mathrm{mol}$$.

Answer

Elle lui est approximativement égale, car la masse des électrons transférés est négligeable.

Question 3

3. Où trouve-t-on directement la masse molaire atomique d’un élément ?

Dans le tableau d’avancement d’une réaction

Sur la balance après pesée d’un échantillon

Dans la formule moléculaire de l’espèce

Dans le tableau périodique

Explication

La masse molaire atomique, qui correspond à la masse d’une mole d’atomes d’un élément, se lit dans le tableau périodique. Une formule moléculaire sert à déterminer une masse molaire moléculaire, une pesée donne une masse d’échantillon et un tableau d’avancement décrit une transformation chimique.

Question 4

4. Une molécule est formée de deux atomes d’hydrogène et d’un atome d’oxygène. Si $M(H)=1{,}0\ \mathrm{g\,mol}^{-1}$ et $M(O)=16{,}0\ \mathrm{g\,mol}^{-1}$ , quelle est sa masse molaire moléculaire ?

17,0 g·mol⁻¹

16,0 g·mol⁻¹

18,0 g·mol⁻¹

54,0 g·mol⁻¹

Explication

La masse molaire moléculaire est la somme des masses molaires des atomes qui constituent la molécule : $2\times1{,}0+16{,}0=18{,}0\ \mathrm{g\,mol}^{-1}$ . La valeur 17,0 omet un hydrogène, 54,0 multiplie à tort la somme par le nombre total d’atomes, et 16,0 ne tient compte que de l’oxygène.

Question 5

5. Que représente la concentration molaire d’une solution ?

La masse de soluté dissoute par unité de volume de solution

La quantité de matière dissoute par unité de volume de solution

La quantité de matière contenue dans une mole de soluté

Le volume de solution occupé par une mole de soluté

Explication

La concentration molaire est le rapport entre la quantité de matière de soluté et le volume de solution, exprimé en mol·L⁻¹. La masse de soluté par unité de volume correspond plutôt à la concentration massique.

Question 6

6. Pour la réaction $aA+bB\rightarrow cC+dD$ , quelle expression donne la quantité de matière de $B$ lorsque l’avancement vaut $x$ ?

n_0(B)+bx

n_0(B)+dx

n_0(B)-ax

n_0(B)-bx

Explication

Le réactif $B$ est consommé selon son coefficient stœchiométrique $b$ , donc sa quantité diminue de $bx$ au cours de l’avancement. L’expression avec $ax$ applique à $B$ le coefficient de l’autre réactif.

Question 7

7. Quel est le rôle de l’avancement maximal dans l’identification du réactif limitant ?

Il mesure la quantité de produit formée lorsque tous les réactifs sont consommés simultanément.

Il permet de repérer le réactif associé à la plus petite quantité initiale rapportée à son coefficient stœchiométrique.

Il indique le réactif dont la quantité initiale est la plus faible, sans tenir compte de l’équation.

Il détermine la proportion de réactifs qui reste lorsque la transformation n’est pas totale.

Explication

Pour chaque réactif, on divise sa quantité initiale par son coefficient stœchiométrique ; la plus petite valeur donne l’avancement maximal et désigne le réactif limitant. Comparer les quantités initiales seules peut conduire à une erreur lorsque les coefficients stœchiométriques diffèrent.

Question 8

8. En quoi l’oxydant et le réducteur diffèrent-ils lors d’un transfert d’électrons ?

L’oxydant cède des électrons, tandis que le réducteur en capte.

L’oxydant capte des électrons, tandis que le réducteur en cède.

L’oxydant forme des ions, tandis que le réducteur forme des molécules.

L’oxydant équilibre les charges, tandis que le réducteur équilibre les atomes.

Explication

L’oxydant gagne des électrons et le réducteur les perd, ce qui distingue leurs rôles dans une réaction redox. L’inversion de ces transferts correspond à la confusion la plus courante entre les deux espèces.

Question 9

9. Lors de l’équilibrage d’une demi-équation en milieu acide, quelle conséquence découle de l’ajout d’électrons à la dernière étape ?

Le nombre d’atomes d’hydrogène devient égal grâce à l’ajout d’ions H⁺.

La charge totale des deux membres devient égale sans modifier le nombre d’atomes.

Le nombre d’atomes d’oxygène devient égal grâce à la formation d’eau.

Les électrons s’annulent directement dans la demi-équation avant son addition à l’autre.

Explication

Les électrons servent à compenser l’écart de charge entre les deux membres, ce qui achève l’équilibrage de la demi-équation. L’eau équilibre les atomes d’oxygène, tandis que les ions H⁺ équilibrent les atomes d’hydrogène.

Question 10

10. Un échantillon contient $3{,}01 \times 10^{22}$ entités. En utilisant $N_a = 6{,}02 \times 10^{23}\ \mathrm{mol}^{-1}$ , comment calcule-t-on sa quantité de matière ?

On multiplie le nombre d’entités par la constante d’Avogadro, soit

1{,}81 \times 10^{46}\ \mathrm{mol}

.

On divise la constante d’Avogadro par le nombre d’entités, soit

20\ \mathrm{mol}

.

On divise le nombre d’entités par la constante d’Avogadro, soit

0{,}050\ \mathrm{mol}

.

On soustrait le nombre d’entités de la constante d’Avogadro, soit

5{,}72 \times 10^{23}\ \mathrm{mol}

.

Explication

La relation entre la quantité de matière et le nombre d’entités est $n = \frac{N}{N_a}$ , ce qui donne ici $0{,}050\ \mathrm{mol}$ . Multiplier par la constante d’Avogadro inverse la relation et ne permet pas de déterminer la quantité de matière.

Question 11

11. Quelle caractéristique distingue la masse molaire ionique de celle de l’espèce neutre correspondante ?

Elle dépend de l’abondance naturelle des isotopes, contrairement à celle de l’espèce neutre.

Elle est toujours supérieure, car les ions possèdent une couche électronique supplémentaire.

Elle est déterminée par la charge de l’ion plutôt que par la composition atomique.

Elle lui est approximativement égale, car la masse des électrons transférés est négligeable.

Explication

La masse molaire ionique est approximativement celle de l’espèce neutre correspondante, puisque la masse des électrons gagnés ou perdus est négligeable. La charge de l’ion ne détermine pas à elle seule sa masse molaire : celle-ci dépend principalement de ses constituants atomiques.

QCM : Évolution d’un système chimique (11 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Quelle quantité de matière correspond à une mole d’entités ?

2. Un échantillon contient $1{,}204 \times 10^{24}$ molécules. En utilisant $N_a = 6{,}02 \times 10^{23}\ \mathrm{mol}^{-1}$ , quelle est sa quantité de matière ?

3. Où trouve-t-on directement la masse molaire atomique d’un élément ?

4. Une molécule est formée de deux atomes d’hydrogène et d’un atome d’oxygène. Si $M(H)=1{,}0\ \mathrm{g\,mol}^{-1}$ et $M(O)=16{,}0\ \mathrm{g\,mol}^{-1}$ , quelle est sa masse molaire moléculaire ?

5. Que représente la concentration molaire d’une solution ?

6. Pour la réaction $aA+bB\rightarrow cC+dD$ , quelle expression donne la quantité de matière de $B$ lorsque l’avancement vaut $x$ ?

7. Quel est le rôle de l’avancement maximal dans l’identification du réactif limitant ?

8. En quoi l’oxydant et le réducteur diffèrent-ils lors d’un transfert d’électrons ?

9. Lors de l’équilibrage d’une demi-équation en milieu acide, quelle conséquence découle de l’ajout d’électrons à la dernière étape ?

10. Un échantillon contient $3{,}01 \times 10^{22}$ entités. En utilisant $N_a = 6{,}02 \times 10^{23}\ \mathrm{mol}^{-1}$ , comment calcule-t-on sa quantité de matière ?

11. Quelle caractéristique distingue la masse molaire ionique de celle de l’espèce neutre correspondante ?

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QCM : Évolution d’un système chimique (11 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Quelle quantité de matière correspond à une mole d’entités ?

2. Un échantillon contient 1,204×10241{,}204 \times 10^{24}1,204×1024 molécules. En utilisant Na=6,02×1023 mol−1N_a = 6{,}02 \times 10^{23}\ \mathrm{mol}^{-1}Na​=6,02×1023 mol−1, quelle est sa quantité de matière ?

3. Où trouve-t-on directement la masse molaire atomique d’un élément ?

4. Une molécule est formée de deux atomes d’hydrogène et d’un atome d’oxygène. Si M(H)=1,0 g mol−1M(H)=1{,}0\ \mathrm{g\,mol}^{-1}M(H)=1,0 gmol−1 et M(O)=16,0 g mol−1M(O)=16{,}0\ \mathrm{g\,mol}^{-1}M(O)=16,0 gmol−1, quelle est sa masse molaire moléculaire ?

5. Que représente la concentration molaire d’une solution ?

6. Pour la réaction aA+bB→cC+dDaA+bB\rightarrow cC+dDaA+bB→cC+dD, quelle expression donne la quantité de matière de BBB lorsque l’avancement vaut xxx ?

7. Quel est le rôle de l’avancement maximal dans l’identification du réactif limitant ?

8. En quoi l’oxydant et le réducteur diffèrent-ils lors d’un transfert d’électrons ?

9. Lors de l’équilibrage d’une demi-équation en milieu acide, quelle conséquence découle de l’ajout d’électrons à la dernière étape ?

10. Un échantillon contient 3,01×10223{,}01 \times 10^{22}3,01×1022 entités. En utilisant Na=6,02×1023 mol−1N_a = 6{,}02 \times 10^{23}\ \mathrm{mol}^{-1}Na​=6,02×1023 mol−1, comment calcule-t-on sa quantité de matière ?

11. Quelle caractéristique distingue la masse molaire ionique de celle de l’espèce neutre correspondante ?

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2. Un échantillon contient $1{,}204 \times 10^{24}$ molécules. En utilisant $N_a = 6{,}02 \times 10^{23}\ \mathrm{mol}^{-1}$ , quelle est sa quantité de matière ?

4. Une molécule est formée de deux atomes d’hydrogène et d’un atome d’oxygène. Si $M(H)=1{,}0\ \mathrm{g\,mol}^{-1}$ et $M(O)=16{,}0\ \mathrm{g\,mol}^{-1}$ , quelle est sa masse molaire moléculaire ?

6. Pour la réaction $aA+bB\rightarrow cC+dD$ , quelle expression donne la quantité de matière de $B$ lorsque l’avancement vaut $x$ ?

10. Un échantillon contient $3{,}01 \times 10^{22}$ entités. En utilisant $N_a = 6{,}02 \times 10^{23}\ \mathrm{mol}^{-1}$ , comment calcule-t-on sa quantité de matière ?