QCM : La mole et les quantités de matière — 15 questions

Question 1

1. Que désigne une mole en chimie ?

Une masse de

6{,}03 \times 10^{23}

grammes d’une substance

Un nombre de moles égal à

6{,}03 \times 10^{23}

Un paquet de

6{,}03 \times 10^{23}

entités élémentaires

Un volume de

6{,}03 \times 10^{23}

litres de matière

Explication

La mole est une unité de quantité de matière correspondant à un paquet de $6{,}03 \times 10^{23}$ entités élémentaires. Le nombre d’entités exprime un dénombrement, tandis que la mole désigne une quantité de matière.

Answer

Un paquet de $$6{,}03 \times 10^{23}$$ entités élémentaires

Question 2

2. Quelle est la valeur de la constante d’Avogadro ?

N_A = 6{,}03 \times 10^{23}\ \mathrm{mol}^{-1}

N_A = 6{,}03 \times 10^{-23}\ \mathrm{mol}^{-1}

N_A = 6{,}03 \times 10^{23}\ \mathrm{mol}

N_A = 6{,}03 \times 10^{23}\ \mathrm{g\,mol}^{-1}

Explication

La constante d’Avogadro vaut $6{,}03 \times 10^{23}\ \mathrm{mol}^{-1}$ , ce qui relie le nombre d’entités à la quantité de matière. L’unité $\mathrm{mol}$ correspondrait à une quantité de matière et non à une constante de comptage par mole.

Answer

$$N_A = 6{,}03 \times 10^{23}\ \mathrm{mol}^{-1}$$

Question 3

3. Un échantillon contient $3{,}015 \times 10^{23}$ entités élémentaires ; quelle quantité de matière contient-il ?

2{,}00\ \mathrm{mol}

5{,}00 \times 10^{46}\ \mathrm{mol}

1{,}81 \times 10^{47}\ \mathrm{mol}

0{,}50\ \mathrm{mol}

Explication

On utilise $n = \frac{N}{N_A}$ , donc $n = \frac{3{,}015 \times 10^{23}}{6{,}03 \times 10^{23}} = 0{,}50\ \mathrm{mol}$ . Multiplier les deux nombres donnerait une valeur incompatible avec la relation entre le nombre d’entités et la quantité de matière.

Answer

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

Question 4

4. Que représente la masse molaire atomique d’un élément chimique ?

La masse d’une molécule de cet élément, exprimée en

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

Le nombre d’atomes contenus dans une mole de cet élément, en grammes

La masse d’un seul atome de cet élément, en

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

La masse d’une mole d’atomes de cet élément, en

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

Explication

La masse molaire atomique est la masse d’une mole d’atomes et s’exprime en $\mathrm{g\,mol^{-1}}$ . La masse d’un atome individuel s’exprime en grammes et ne doit pas être confondue avec une masse par mole.

Answer

La masse d’une mole d’atomes de cet élément, en $$\mathrm{g\,mol^{-1}}$$

Question 5

5. Quelle masse molaire moléculaire obtient-on pour l’acide sulfurique $\mathrm{H_2SO_4}$ ?

98{,}1\ \mathrm{g\,mol^{-1}}

49{,}05\ \mathrm{g\,mol^{-1}}

100{,}1\ \mathrm{g\,mol^{-1}}

96{,}1\ \mathrm{g\,mol^{-1}}

Explication

La masse molaire moléculaire s’obtient en additionnant les masses molaires atomiques de tous les atomes de la molécule, ce qui donne $M(\mathrm{H_2SO_4}) = 98{,}1\ \mathrm{g\,mol^{-1}}$ . Diviser cette valeur par deux ne correspond pas au nombre d’atomes d’hydrogène, car les contributions du soufre et de l’oxygène doivent aussi être incluses.

Answer

$$98{,}1\ \mathrm{g\,mol^{-1}}$$

Question 6

6. Quelle quantité de matière contient un échantillon de masse $m_X = 10{,}0\ \mathrm{g}$ et de masse molaire $M_X = 20{,}0\ \mathrm{g\,mol^{-1}}$ ?

0{,}500\ \mathrm{mol}

200\ \mathrm{mol}

0{,}00200\ \mathrm{mol}

2{,}00\ \mathrm{mol}

Explication

Pour un corps pur, on applique $n_X = \frac{m_X}{M_X}$ , donc $n_X = \frac{10{,}0}{20{,}0} = 0{,}500\ \mathrm{mol}$ . Le produit $m_XM_X$ ne donne pas la quantité de matière, mais une grandeur dont les unités ne conviennent pas.

Answer

$$0{,}500\ \mathrm{mol}$$

Question 7

7. Pour calculer la quantité de matière d’un liquide dont seul le volume est connu, quelle démarche faut-il suivre ?

Calculer directement

n = \frac{V}{M}

sans utiliser la masse volumique

Déterminer d’abord sa masse avec

m = \rho V

, puis calculer

n = \frac{m}{M}

Calculer d’abord sa masse avec

m = \rho V

, puis calculer

n = mM

Déterminer d’abord sa masse avec

m = \frac{V}{\rho}

, puis calculer

n = \frac{M}{m}

Explication

La démarche consiste à obtenir d’abord la masse grâce à $\rho = \frac{m}{V}$ , soit $m = \rho V$ , puis à utiliser $n = \frac{m}{M}$ . Le volume ne peut pas être divisé directement par la masse molaire, qui relie une masse à une quantité de matière.

Answer

Déterminer d’abord sa masse avec $$m = \rho V$$, puis calculer $$n = \frac{m}{M}$$

Question 8

8. Selon la loi d’Avogadro-Ampère, que peut-on affirmer pour deux gaz différents ayant des volumes égaux à la même température et à la même pression ?

Ils possèdent la même masse et la même masse molaire.

Ils contiennent le même nombre de molécules et la même quantité de matière.

Ils contiennent des molécules de même nature et de même masse.

Ils ont nécessairement la même température et la même pression internes.

Explication

À température et pression identiques, des volumes gazeux égaux contiennent le même nombre de molécules, donc la même quantité de matière. Ils peuvent toutefois avoir des masses molaires et des masses différentes selon leur nature chimique.

Answer

Ils contiennent le même nombre de molécules et la même quantité de matière.

Question 9

9. Que représente le volume molaire d’un gaz ?

Le volume total obtenu après dissolution d’une mole de gaz dans un liquide.

La masse correspondant à une mole de gaz dans des conditions données.

Le volume occupé par une molécule de gaz à la pression atmosphérique.

Le volume occupé par une mole de gaz à une température et une pression données.

Explication

Le volume molaire est le volume occupé par une mole de gaz dans des conditions fixées de température et de pression. Il ne constitue donc pas une constante universelle indépendante des conditions expérimentales.

Answer

Le volume occupé par une mole de gaz à une température et une pression données.

Question 10

10. Quelle valeur correspond au volume molaire d’un gaz à 25 °C et à la pression atmosphérique normale ?

24{,}5\ \mathrm{L\cdot mol^{-1}}

22{,}4\ \mathrm{L\cdot mol^{-1}}

25{,}0\ \mathrm{L\cdot mol^{-1}}

18{,}0\ \mathrm{L\cdot mol^{-1}}

Explication

À 25 °C, le volume molaire vaut $24{,}5\ \mathrm{L\cdot mol^{-1}}$ à la pression atmosphérique normale. La valeur $22{,}4\ \mathrm{L\cdot mol^{-1}}$ correspond à 0 °C dans les mêmes conditions de pression.

Answer

$$24{,}5\ \mathrm{L\cdot mol^{-1}}$$

Question 11

11. Un gaz occupe un volume de $4{,}90\ \mathrm{L}$ à une température et une pression données, avec $V_{mol}=24{,}5\ \mathrm{L\cdot mol^{-1}}$ . Quelle est sa quantité de matière ?

29{,}4\ \mathrm{mol}

0{,}200\ \mathrm{mol}

120\ \mathrm{mol}

5{,}00\ \mathrm{mol}

Explication

Pour un gaz, on utilise $n=\frac{V}{V_{mol}}$ , ce qui donne $n=\frac{4{,}90}{24{,}5}=0{,}200\ \mathrm{mol}$ . La relation $m/M$ concerne la quantité de matière déterminée à partir d’une masse et d’une masse molaire.

Answer

$$0{,}200\ \mathrm{mol}$$

Question 12

12. Comment définit-on la concentration molaire d’une solution ?

Comme la masse de soluté dissous par volume de solution, en g·L⁻¹.

Comme la quantité de matière de soluté dissous par volume de solution, en mol·L⁻¹.

Comme la quantité de matière de solution par masse de soluté, en mol·g⁻¹.

Comme le volume de solvant utilisé par quantité de matière de soluté, en L·mol⁻¹.

Explication

La concentration molaire indique la quantité de matière du soluté rapportée au volume total de la solution et s’exprime en mol·L⁻¹. La masse de soluté par volume de solution correspond à la concentration massique, exprimée en g·L⁻¹.

Answer

Comme la quantité de matière de soluté dissous par volume de solution, en mol·L⁻¹.

Question 13

13. Une solution contient $0{,}30\ \mathrm{mol}$ de soluté dans un volume total de $0{,}75\ \mathrm{L}$ . Quelle est sa concentration molaire ?

1{,}05\ \mathrm{mol\cdot L^{-1}}

2{,}50\ \mathrm{mol\cdot L^{-1}}

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

0{,}225\ \mathrm{mol\cdot L^{-1}}

Explication

La concentration molaire se calcule avec $C=\frac{n}{V_{sol}}$ , en utilisant le volume total de solution exprimé en litres. Ici, $C=\frac{0{,}30}{0{,}75}=0{,}40\ \mathrm{mol\cdot L^{-1}}$ .

Answer

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

Question 14

14. Que représente la concentration massique d’une solution ?

La quantité de matière de soluté dissous par volume de solution, exprimée en mol·L⁻¹.

La masse de soluté dissous par volume de solution, exprimée en g·L⁻¹.

La masse totale de solution par quantité de matière de solvant, exprimée en g·mol⁻¹.

Le volume de soluté liquide par masse de solution, exprimé en L·g⁻¹.

Explication

La concentration massique est le quotient de la masse de soluté dissous par le volume de solution, avec l’unité g·L⁻¹. La quantité de matière par volume décrit plutôt la concentration molaire.

Answer

La masse de soluté dissous par volume de solution, exprimée en g·L⁻¹.

Question 15

15. Une solution a une concentration molaire de $0{,}50\ \mathrm{mol\cdot L^{-1}}$ et le soluté possède une masse molaire de $40\ \mathrm{g\cdot mol^{-1}}$ . Quelle est sa concentration massique ?

80\ \mathrm{g\cdot L^{-1}}

20\ \mathrm{g\cdot L^{-1}}

0{,}0125\ \mathrm{g\cdot L^{-1}}

40{,}5\ \mathrm{g\cdot L^{-1}}

Explication

La relation entre les deux concentrations est $C_{mass}=C\times M_{soluté}$ , donc $C_{mass}=0{,}50\times40=20\ \mathrm{g\cdot L^{-1}}$ . Diviser par la masse molaire donnerait une grandeur qui ne correspond pas à la concentration massique.

Answer

$$20\ \mathrm{g\cdot L^{-1}}$$

QCM : La mole et les quantités de matière — 15 questions

Questions et réponses du QCM

1. Que désigne une mole en chimie ?

2. Quelle est la valeur de la constante d’Avogadro ?

3. Un échantillon contient $3{,}015 \times 10^{23}$ entités élémentaires ; quelle quantité de matière contient-il ?

4. Que représente la masse molaire atomique d’un élément chimique ?

5. Quelle masse molaire moléculaire obtient-on pour l’acide sulfurique $\mathrm{H_2SO_4}$ ?

6. Quelle quantité de matière contient un échantillon de masse $m_X = 10{,}0\ \mathrm{g}$ et de masse molaire $M_X = 20{,}0\ \mathrm{g\,mol^{-1}}$ ?

7. Pour calculer la quantité de matière d’un liquide dont seul le volume est connu, quelle démarche faut-il suivre ?

8. Selon la loi d’Avogadro-Ampère, que peut-on affirmer pour deux gaz différents ayant des volumes égaux à la même température et à la même pression ?

9. Que représente le volume molaire d’un gaz ?

10. Quelle valeur correspond au volume molaire d’un gaz à 25 °C et à la pression atmosphérique normale ?

11. Un gaz occupe un volume de $4{,}90\ \mathrm{L}$ à une température et une pression données, avec $V_{mol}=24{,}5\ \mathrm{L\cdot mol^{-1}}$ . Quelle est sa quantité de matière ?

12. Comment définit-on la concentration molaire d’une solution ?

13. Une solution contient $0{,}30\ \mathrm{mol}$ de soluté dans un volume total de $0{,}75\ \mathrm{L}$ . Quelle est sa concentration molaire ?

14. Que représente la concentration massique d’une solution ?

15. Une solution a une concentration molaire de $0{,}50\ \mathrm{mol\cdot L^{-1}}$ et le soluté possède une masse molaire de $40\ \mathrm{g\cdot mol^{-1}}$ . Quelle est sa concentration massique ?

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QCM : La mole et les quantités de matière — 15 questions

Questions et réponses du QCM

1. Que désigne une mole en chimie ?

2. Quelle est la valeur de la constante d’Avogadro ?

3. Un échantillon contient 3,015×10233{,}015 \times 10^{23}3,015×1023 entités élémentaires ; quelle quantité de matière contient-il ?

4. Que représente la masse molaire atomique d’un élément chimique ?

5. Quelle masse molaire moléculaire obtient-on pour l’acide sulfurique H2SO4\mathrm{H_2SO_4}H2​SO4​ ?

6. Quelle quantité de matière contient un échantillon de masse mX=10,0 gm_X = 10{,}0\ \mathrm{g}mX​=10,0 g et de masse molaire MX=20,0 g mol−1M_X = 20{,}0\ \mathrm{g\,mol^{-1}}MX​=20,0 gmol−1 ?

7. Pour calculer la quantité de matière d’un liquide dont seul le volume est connu, quelle démarche faut-il suivre ?

8. Selon la loi d’Avogadro-Ampère, que peut-on affirmer pour deux gaz différents ayant des volumes égaux à la même température et à la même pression ?

9. Que représente le volume molaire d’un gaz ?

10. Quelle valeur correspond au volume molaire d’un gaz à 25 °C et à la pression atmosphérique normale ?

11. Un gaz occupe un volume de 4,90 L4{,}90\ \mathrm{L}4,90 L à une température et une pression données, avec Vmol=24,5 L⋅mol−1V_{mol}=24{,}5\ \mathrm{L\cdot mol^{-1}}Vmol​=24,5 L⋅mol−1. Quelle est sa quantité de matière ?

12. Comment définit-on la concentration molaire d’une solution ?

13. Une solution contient 0,30 mol0{,}30\ \mathrm{mol}0,30 mol de soluté dans un volume total de 0,75 L0{,}75\ \mathrm{L}0,75 L. Quelle est sa concentration molaire ?

14. Que représente la concentration massique d’une solution ?

15. Une solution a une concentration molaire de 0,50 mol⋅L−10{,}50\ \mathrm{mol\cdot L^{-1}}0,50 mol⋅L−1 et le soluté possède une masse molaire de 40 g⋅mol−140\ \mathrm{g\cdot mol^{-1}}40 g⋅mol−1. Quelle est sa concentration massique ?

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3. Un échantillon contient $3{,}015 \times 10^{23}$ entités élémentaires ; quelle quantité de matière contient-il ?

5. Quelle masse molaire moléculaire obtient-on pour l’acide sulfurique $\mathrm{H_2SO_4}$ ?

6. Quelle quantité de matière contient un échantillon de masse $m_X = 10{,}0\ \mathrm{g}$ et de masse molaire $M_X = 20{,}0\ \mathrm{g\,mol^{-1}}$ ?

11. Un gaz occupe un volume de $4{,}90\ \mathrm{L}$ à une température et une pression données, avec $V_{mol}=24{,}5\ \mathrm{L\cdot mol^{-1}}$ . Quelle est sa quantité de matière ?

13. Une solution contient $0{,}30\ \mathrm{mol}$ de soluté dans un volume total de $0{,}75\ \mathrm{L}$ . Quelle est sa concentration molaire ?

15. Une solution a une concentration molaire de $0{,}50\ \mathrm{mol\cdot L^{-1}}$ et le soluté possède une masse molaire de $40\ \mathrm{g\cdot mol^{-1}}$ . Quelle est sa concentration massique ?