QCM : Grandeurs molaires et réactions chimiques (15 questions)

Question 1

1. Quelle quantité d’entités d’une espèce chimique correspond à une mole ?

6{,}02 \times 10^{24}

entités

6{,}02 \times 10^{20}

entités

6{,}02 \times 10^{23}

moles

6{,}02 \times 10^{23}

entités

Explication

Une mole est une unité de quantité de matière qui correspond à $6{,}02 \times 10^{23}$ entités. La valeur en $10^{20}$ sous-estime ce nombre, celle en $10^{24}$ le surestime, et l’unité « moles » confond entités et quantité de matière.

Answer

$$6{,}02 \times 10^{23}$$ entités

Question 2

2. Que représente le nombre d’Avogadro $N_a$ ?

Le symbole de la quantité de matière, exprimée en

6{,}02 \times 10^{23}\ \mathrm{mol}^{-1}

La masse en grammes d’une mole, soit

6{,}02 \times 10^{23}\ \mathrm{g}\,\mathrm{mol}^{-1}

La quantité de matière par entité, soit

6{,}02 \times 10^{23}\ \mathrm{mol}

Le nombre d’entités contenues dans une mole, soit

6{,}02 \times 10^{23}\ \mathrm{mol}^{-1}

Explication

Le nombre d’Avogadro est le nombre d’entités contenues dans une mole et vaut $6{,}02 \times 10^{23}\ \mathrm{mol}^{-1}$ . L’interpréter comme une masse molaire, une quantité par entité ou un symbole de grandeur revient à confondre des notions distinctes.

Answer

Le nombre d’entités contenues dans une mole, soit $$6{,}02 \times 10^{23}\ \mathrm{mol}^{-1}$$

Question 3

3. Un échantillon contient $1{,}204 \times 10^{24}$ molécules. Quelle quantité de matière cela représente-t-il, sachant que $N_a = 6{,}02 \times 10^{23}\ \mathrm{mol}^{-1}$ ?

1{,}204 \times 10^{24}\ \mathrm{mol}

0{,}200\ \mathrm{mol}

7{,}25 \times 10^{47}\ \mathrm{mol}

2{,}00\ \mathrm{mol}

Explication

La relation est $n = \frac{N}{N_a}$ : $\frac{1{,}204 \times 10^{24}}{6{,}02 \times 10^{23}} = 2{,}00\ \mathrm{mol}$ . La multiplication inverse la relation, la valeur $0{,}200\ \mathrm{mol}$ provient d’un facteur dix erroné, et $N$ n’est pas directement exprimé en moles.

Answer

$$2{,}00\ \mathrm{mol}$$

Question 4

4. Une molécule contient un atome de carbone et quatre atomes d’hydrogène. Avec $M(C)=12{,}0\ \mathrm{g}\,\mathrm{mol}^{-1}$ et $M(H)=1{,}0\ \mathrm{g}\,\mathrm{mol}^{-1}$ , quelle est sa masse molaire moléculaire ?

13{,}0\ \mathrm{g}\,\mathrm{mol}^{-1}

15{,}0\ \mathrm{g}\,\mathrm{mol}^{-1}

64{,}0\ \mathrm{g}\,\mathrm{mol}^{-1}

16{,}0\ \mathrm{g}\,\mathrm{mol}^{-1}

Explication

La masse molaire moléculaire s’obtient en additionnant les masses molaires de tous les atomes : $12{,}0 + 4 \times 1{,}0 = 16{,}0\ \mathrm{g}\,\mathrm{mol}^{-1}$ . La valeur $13{,}0$ oublie les hydrogènes, $15{,}0$ en compte trois et $64{,}0$ multiplie à tort la somme par quatre.

Answer

$$16{,}0\ \mathrm{g}\,\mathrm{mol}^{-1}$$

Question 5

5. Un échantillon de masse $9{,}0\ \mathrm{g}$ a une masse molaire de $18{,}0\ \mathrm{g}\,\mathrm{mol}^{-1}$ . Quelle est sa quantité de matière ?

0{,}50\ \mathrm{mol}

162\ \mathrm{mol}

9{,}0\ \mathrm{mol}

2{,}0\ \mathrm{mol}

Explication

La relation $n = \frac{m}{M}$ donne $n = \frac{9{,}0}{18{,}0} = 0{,}50\ \mathrm{mol}$ . La multiplication donne $162$ , le rapport inversé donne $2{,}0$ et la valeur $9{,}0$ ignore la masse molaire.

Answer

$$0{,}50\ \mathrm{mol}$$

Question 6

6. Une technicienne dissout 6,0 g de soluté et prépare 0,30 L de solution. Quelle est la concentration massique de cette solution ?

20 g·L⁻¹

2,0 g·L⁻¹

0,050 g·L⁻¹

200 g·L⁻¹

Explication

La concentration massique se calcule par $C_m=\frac{m}{V}$ , donc $\frac{6,0}{0,30}=20$ g·L⁻¹. La valeur 0,050 provient de l’inversion du rapport, 2,0 ne correspond pas au calcul demandé et 200 traduit une erreur de conversion du volume.

Answer

20 g·L⁻¹

Question 7

7. Une solution contient 0,40 mol de soluté dans un volume de 0,20 L. Quelle est sa concentration molaire ?

0,50 mol·L⁻¹

0,080 mol·L⁻¹

2,0 g·L⁻¹

2,0 mol·L⁻¹

Explication

La concentration molaire vaut $C=\frac{n}{V}$ , soit $\frac{0,40}{0,20}=2,0$ mol·L⁻¹. La valeur 0,50 inverse le rapport, 0,080 résulte d’une multiplication et g·L⁻¹ désigne une unité de concentration massique.

Answer

2,0 mol·L⁻¹

Question 8

8. Un échantillon de solution a une concentration de 0,75 mol·L⁻¹ et un volume de 0,40 L. Quelle quantité de matière de soluté contient-il ?

1,15 mol

0,30 mol·L⁻¹

0,19 mol

0,30 mol

Explication

La quantité de matière se détermine par $n=CV$ : $0,75\times0,40=0,30$ mol. La valeur 1,15 correspond à une addition, 0,19 à une division et mol·L⁻¹ est une unité de concentration, non de quantité de matière.

Answer

Le volume occupé par une mole de cette espèce

Answer

24 L·mol⁻¹

Answer

Ils ont le même volume molaire

Answer

$$u(V_m)=\frac{3{,}6}{\sqrt{5}}\ \text{mL}$$

Answer

$$15\leq V_{\mathrm{exp}}\leq21\ \text{mL}$$

Answer

Le réactif limitant

Answer

Le magnésium

Question 9

9. Que désigne le volume molaire d’une espèce chimique ?

Le volume total occupé par un échantillon quelconque

La quantité de matière présente par litre de solution

La masse correspondant à une mole de cette espèce

Le volume occupé par une mole de cette espèce

Explication

Le volume molaire est le volume occupé par une mole d’une espèce chimique. La masse par mole est la masse molaire, le volume total dépend de la quantité présente et la quantité par litre correspond à la concentration molaire.

Question 10

10. Un échantillon de gaz occupe 48 L et contient 2,0 mol. Quel est son volume molaire ?

24 L·mol⁻¹

46 L·mol⁻¹

96 L·mol⁻¹

0,042 L·mol⁻¹

Explication

Le volume molaire se calcule par $V_m=\frac{V}{n}$ , donc $\frac{48}{2,0}=24$ L·mol⁻¹. La valeur 0,042 inverse le rapport, 96 correspond à une multiplication et 46 à une soustraction inappropriée.

Question 11

11. Deux gaz différents sont étudiés à la même pression et à la même température. Que prévoit la loi d’Avogadro-Ampère pour leurs volumes molaires ?

Ils ont des volumes molaires distincts selon leur nature

Ils ont le même volume molaire même à des pressions différentes

Leur volume molaire est indépendant de la température

Ils ont le même volume molaire

Explication

À pression et température données, la loi d’Avogadro-Ampère établit que le volume molaire des gaz est indépendant de leur nature. Des volumes distincts selon le gaz contredisent cette règle, tandis que son extension à des pressions différentes ou l’absence d’effet de la température n’est pas affirmée.

Question 12

12. Pour cinq mesures d’un même volume, l’écart-type expérimental vaut $s=3{,}6\ \text{mL}$ . Quelle expression permet de calculer l’incertitude sur la moyenne ?

u(V_m)=\frac{3{,}6}{\sqrt{5}}\ \text{mL}

u(V_m)=\frac{3{,}6}{5}\ \text{mL}

u(V_m)=3{,}6\ \text{mL}

u(V_m)=3{,}6\sqrt{5}\ \text{mL}

Explication

Pour cinq mesures, l’incertitude sur la moyenne se calcule en divisant l’écart-type par $\sqrt{5}$ . Utiliser $s$ seul ignore le nombre de mesures, le multiplier par $\sqrt{5}$ inverse l’effet attendu, et diviser par 5 confond la racine avec le nombre de mesures.

Question 13

13. Une série de mesures donne un volume moyen de $18\ \text{mL}$ et une incertitude de $3\ \text{mL}$ . Quel intervalle présente le volume expérimental ?

12\leq V_{\mathrm{exp}}\leq24\ \text{mL}

18\leq V_{\mathrm{exp}}\leq21\ \text{mL}

15\leq V_{\mathrm{exp}}\leq18\ \text{mL}

15\leq V_{\mathrm{exp}}\leq21\ \text{mL}

Explication

L’intervalle s’obtient en retranchant puis en ajoutant l’incertitude à la moyenne : $18-3=15$ et $18+3=21\ \text{mL}$ . Les autres résultats omettent une borne, ne couvrent qu’un côté de la moyenne ou doublent l’incertitude.

Question 14

14. Dans une réaction entre deux réactifs, l’un est entièrement consommé tandis qu’il en reste une quantité de l’autre à la fin. Comment qualifie-t-on le réactif entièrement consommé ?

Le réactif majoritaire

Un produit de réaction

Le réactif en excès

Le réactif limitant

Explication

Le réactif limitant est celui qui est entièrement consommé au cours de la réaction; les autres réactifs présents sont en excès. Le réactif en excès reste, un produit se forme pendant la réaction et la quantité initiale la plus grande ne définit pas à elle seule le réactif limitant.

Question 15

15. Dans une expérience de production de dihydrogène, on fait réagir du magnésium avec de l’acide chlorhydrique; les quantités sont choisies comme dans l’expérience B. Quel réactif est limitant ?

Le magnésium

L’hydrogénocarbonate

L’acide chlorhydrique

Le dihydrogène

Explication

Dans l’expérience B, le magnésium est le réactif limitant et l’acide chlorhydrique est en excès. L’acide chlorhydrique inverse ces rôles, le dihydrogène est un produit, et l’hydrogénocarbonate intervient dans l’expérience A.

QCM : Grandeurs molaires et réactions chimiques (15 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Quelle quantité d’entités d’une espèce chimique correspond à une mole ?

2. Que représente le nombre d’Avogadro $N_a$ ?

3. Un échantillon contient $1{,}204 \times 10^{24}$ molécules. Quelle quantité de matière cela représente-t-il, sachant que $N_a = 6{,}02 \times 10^{23}\ \mathrm{mol}^{-1}$ ?

4. Une molécule contient un atome de carbone et quatre atomes d’hydrogène. Avec $M(C)=12{,}0\ \mathrm{g}\,\mathrm{mol}^{-1}$ et $M(H)=1{,}0\ \mathrm{g}\,\mathrm{mol}^{-1}$ , quelle est sa masse molaire moléculaire ?

5. Un échantillon de masse $9{,}0\ \mathrm{g}$ a une masse molaire de $18{,}0\ \mathrm{g}\,\mathrm{mol}^{-1}$ . Quelle est sa quantité de matière ?

6. Une technicienne dissout 6,0 g de soluté et prépare 0,30 L de solution. Quelle est la concentration massique de cette solution ?

7. Une solution contient 0,40 mol de soluté dans un volume de 0,20 L. Quelle est sa concentration molaire ?

8. Un échantillon de solution a une concentration de 0,75 mol·L⁻¹ et un volume de 0,40 L. Quelle quantité de matière de soluté contient-il ?

9. Que désigne le volume molaire d’une espèce chimique ?

10. Un échantillon de gaz occupe 48 L et contient 2,0 mol. Quel est son volume molaire ?

11. Deux gaz différents sont étudiés à la même pression et à la même température. Que prévoit la loi d’Avogadro-Ampère pour leurs volumes molaires ?

12. Pour cinq mesures d’un même volume, l’écart-type expérimental vaut $s=3{,}6\ \text{mL}$ . Quelle expression permet de calculer l’incertitude sur la moyenne ?

13. Une série de mesures donne un volume moyen de $18\ \text{mL}$ et une incertitude de $3\ \text{mL}$ . Quel intervalle présente le volume expérimental ?

14. Dans une réaction entre deux réactifs, l’un est entièrement consommé tandis qu’il en reste une quantité de l’autre à la fin. Comment qualifie-t-on le réactif entièrement consommé ?

15. Dans une expérience de production de dihydrogène, on fait réagir du magnésium avec de l’acide chlorhydrique; les quantités sont choisies comme dans l’expérience B. Quel réactif est limitant ?

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QCM : Grandeurs molaires et réactions chimiques (15 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Quelle quantité d’entités d’une espèce chimique correspond à une mole ?

2. Que représente le nombre d’Avogadro NaN_aNa​ ?

3. Un échantillon contient 1,204×10241{,}204 \times 10^{24}1,204×1024 molécules. Quelle quantité de matière cela représente-t-il, sachant que Na=6,02×1023 mol−1N_a = 6{,}02 \times 10^{23}\ \mathrm{mol}^{-1}Na​=6,02×1023 mol−1 ?

4. Une molécule contient un atome de carbone et quatre atomes d’hydrogène. Avec M(C)=12,0 g mol−1M(C)=12{,}0\ \mathrm{g}\,\mathrm{mol}^{-1}M(C)=12,0 gmol−1 et M(H)=1,0 g mol−1M(H)=1{,}0\ \mathrm{g}\,\mathrm{mol}^{-1}M(H)=1,0 gmol−1, quelle est sa masse molaire moléculaire ?

5. Un échantillon de masse 9,0 g9{,}0\ \mathrm{g}9,0 g a une masse molaire de 18,0 g mol−118{,}0\ \mathrm{g}\,\mathrm{mol}^{-1}18,0 gmol−1. Quelle est sa quantité de matière ?

6. Une technicienne dissout 6,0 g de soluté et prépare 0,30 L de solution. Quelle est la concentration massique de cette solution ?

7. Une solution contient 0,40 mol de soluté dans un volume de 0,20 L. Quelle est sa concentration molaire ?

8. Un échantillon de solution a une concentration de 0,75 mol·L⁻¹ et un volume de 0,40 L. Quelle quantité de matière de soluté contient-il ?

9. Que désigne le volume molaire d’une espèce chimique ?

10. Un échantillon de gaz occupe 48 L et contient 2,0 mol. Quel est son volume molaire ?

11. Deux gaz différents sont étudiés à la même pression et à la même température. Que prévoit la loi d’Avogadro-Ampère pour leurs volumes molaires ?

12. Pour cinq mesures d’un même volume, l’écart-type expérimental vaut s=3,6 mLs=3{,}6\ \text{mL}s=3,6 mL. Quelle expression permet de calculer l’incertitude sur la moyenne ?

13. Une série de mesures donne un volume moyen de 18 mL18\ \text{mL}18 mL et une incertitude de 3 mL3\ \text{mL}3 mL. Quel intervalle présente le volume expérimental ?

14. Dans une réaction entre deux réactifs, l’un est entièrement consommé tandis qu’il en reste une quantité de l’autre à la fin. Comment qualifie-t-on le réactif entièrement consommé ?

15. Dans une expérience de production de dihydrogène, on fait réagir du magnésium avec de l’acide chlorhydrique; les quantités sont choisies comme dans l’expérience B. Quel réactif est limitant ?

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2. Que représente le nombre d’Avogadro $N_a$ ?

3. Un échantillon contient $1{,}204 \times 10^{24}$ molécules. Quelle quantité de matière cela représente-t-il, sachant que $N_a = 6{,}02 \times 10^{23}\ \mathrm{mol}^{-1}$ ?

4. Une molécule contient un atome de carbone et quatre atomes d’hydrogène. Avec $M(C)=12{,}0\ \mathrm{g}\,\mathrm{mol}^{-1}$ et $M(H)=1{,}0\ \mathrm{g}\,\mathrm{mol}^{-1}$ , quelle est sa masse molaire moléculaire ?

5. Un échantillon de masse $9{,}0\ \mathrm{g}$ a une masse molaire de $18{,}0\ \mathrm{g}\,\mathrm{mol}^{-1}$ . Quelle est sa quantité de matière ?

12. Pour cinq mesures d’un même volume, l’écart-type expérimental vaut $s=3{,}6\ \text{mL}$ . Quelle expression permet de calculer l’incertitude sur la moyenne ?

13. Une série de mesures donne un volume moyen de $18\ \text{mL}$ et une incertitude de $3\ \text{mL}$ . Quel intervalle présente le volume expérimental ?