QCM : Transformation chimique d’un système — 21 questions

Explication

Chaque fraction molaire compare la quantité de matière d’un constituant à la quantité totale, donc leur somme est égale à l’unité. Le volume, la quantité totale et la pression ne sont pas la somme recherchée.

Explication

Une grandeur extensive varie avec la taille du système, comme le volume, tandis qu’une grandeur intensive n’en dépend pas, comme la concentration. Les autres associations inversent la nature des grandeurs citées.

Explication

Le solide ionique NaOH se dissocie dans l’eau en ions Na⁺ et HO⁻, qui sont ensuite solvates. Une représentation par molécules NaOH intactes ne décrit pas l’état dissous d’un solide ionique.

Explication

L’activité chimique est un nombre sans dimension utilisé pour représenter l’influence d’une espèce dans la réaction étudiée. Une concentration, une pression ou une quantité de matière possède une dimension physique et ne constitue pas directement une activité.

Explication

Par convention thermodynamique, l’activité d’un liquide pur ou du solvant quasi-pur est égale à 1. Pour l’eau, 55 mol·L⁻¹ représente une concentration, tandis que 1 bar est une pression standard.

Explication

L’activité gazeuse est le rapport P_k/P°, soit 0,40 bar divisé par 1 bar, ce qui donne 0,40 sans dimension. La valeur inverse et les réponses conservant une unité ne correspondent pas à cette définition.

Explication

Pour une solution diluée, l’activité vaut C_k/C°, donc 0,020/1 = 0,020, sans dimension. La réponse inverse donne le rapport opposé, tandis que les expressions dimensionnées ou additives ne suivent pas la formule.

Explication

Une équation-bilan représente la transformation entre réactifs et produits, avec les coefficients stœchiométriques et les phases de chaque espèce. Les autres propositions omettent la transformation ou inversent la position usuelle des réactifs et des produits.

Explication

Dans cette convention, les produits ont des coefficients ν_k positifs, tandis que les réactifs ont des coefficients négatifs. La phase indique l’état physique de l’espèce et ne fixe pas le signe du coefficient.

Explication

La double flèche représente une réaction équilibrée, c’est-à-dire susceptible d’évoluer dans les deux sens. Une flèche simple indique une réaction totale, tandis que l’égalité est réservée au caractère inconnu.

Explication

L’avancement ξ suffit à déterminer la composition du système et se mesure en moles. L’avancement volumique ξ/V correspond à une autre grandeur, exprimée en mol·L⁻¹.

Explication

Le tableau d’avancement organise les quantités de matière aux états initial, quelconque et final. Les autres propositions concernent des grandeurs physiques qui ne définissent pas ce tableau.

Explication

Une réaction totale atteint l’avancement maximal imposé par le réactif limitant, obtenu en prenant le minimum des rapports correspondants. Le maximum, la valeur nulle ou une somme incluant les produits ne donnent pas cette limite.

Explication

À l’équilibre, les deux transformations continuent simultanément à la même vitesse, ce qui stabilise les quantités macroscopiques. La disparition d’un réactif caractérise plutôt une évolution totale, et non un équilibre dynamique.

Explication

La constante thermodynamique K° est une fonction de la température et s’exprime comme un produit des activités à l’équilibre. Les conditions initiales, l’avancement instantané et le volume ne déterminent pas sa valeur thermodynamique à température donnée.

Explication

Q_r est calculé avec les activités dans l’état actuel, tandis que K° caractérise la valeur atteinte à l’équilibre. Le quotient ne compare directement ni les vitesses, ni les quantités initiales et finales, ni la température au volume.

Explication

Lorsque Q_r est inférieur à K°, le système évolue dans le sens direct afin d’augmenter le quotient jusqu’à la valeur d’équilibre. Le sens inverse correspond au cas Q_r>K°, tandis que l’équilibre correspond à Q_r=K°.

Explication

La dichotomie réduit progressivement un intervalle en gardant la partie qui encadre encore un changement de signe. Une estimation unique ne garantit pas cet encadrement.

Explication

Le calcul fournit x=0,092 mol·L⁻¹ et une précision de 10⁻⁴ mol·L⁻¹ après 10 itérations. La valeur affichée et la précision correspondent à deux informations différentes.

Explication

L’étude suit une progression allant de l’identification des espèces jusqu’à la comparaison de Qr,i avec K° et à la détermination de l’état final. Les autres propositions bouleversent cette démarche ou remplacent une comparaison essentielle.

Explication

Une réaction totale atteint l’avancement maximal, alors qu’une réaction équilibrée nécessite de résoudre l’équation d’équilibre pour obtenir ξ_eq. La confusion consiste à intervertir ces deux conditions finales.