Aurélie 19/08/10
 

 

QCM chimie : autoprotolyse, cinétique, avancement, acide base, électrolyse : bac S Asie 2010.

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Autoprotolyse de l'eau.
L'équation de la réaction d'autoprotolyse de l'eau est :
A. H3O+ +HO- = 2H2O.
Faux.
Réaction entre un acide fort et une base forte.
B. H2O +H2O =H3O+ +HO-. Vrai.
C. 2H2O + 2e- = H2 + 2HO-. Faux.
La présence d'électrons indique une réaction d'oxydoréduction.

La  constante d'équilibre associée à l'équation de la réaction d'autoprotolyse de l'eau est appelée :
A. Le produit de solubilité de l'eau. Faux.
B. Le quotient de réaction de l'eau. Faux.
C. Le produit ionique de l'eau. Vrai.


On peut également interpréter cette constante d'équilibre comme :
A. La constante d'acidité du couple H2O / HO-. Vrai.
H2O +H2O =H3O+ +HO-. KE = [H3O+]éq [HO-]éq.
B.
La constante d'acidité du couple H3O+ / H2O. Faux.
C. La constante d'acidité du couple H3O+ / HO-. Faux.

 


On met en présence 0,6 mole d'acide carboxylique et 0,6 mole d'alcool, puis, sans intervenir d'aucune façon, on laisse le mélange évoluer à température T constante. le suivi cinétique de la transformation qui se déroule  a permis de tracer les courbes 1 et 2, représentant l'évolution de l'avancement en fonction du temps.

La vitesse volumique de la réaction :
A. est nulle à l'instant t=0 s.  Faux
La vitesse est proportionnelle au coefficient directeur de la tangente  à la courbe  à la date considérée. A t = 0 la tangente n'est pas horizontale..
B. est maximale à l'instant t=0 s. Vrai.
La tangente à t = 0 possède le plus grand coefficient directeur.
C. s'exprime en mol min-1. Faux.
en mol L-1 min-1.

La courbe 3  :
Apeut être obtenue en réalisant la transformation à une température T3 supérieure à T2.  Faux
L'avancement final xf est égal à xmax =0,6 mol, ce qui  indique une réaction totale. Or l'estérification  peut être rendue totale en utilisant un réactif en large excès ou en éliminant l'un des produits au fur et à mesure de sa formation.
B. peut être obtenue en réalisant la transformation à une température T3 supérieure à T2 et en présence d'un catalyseur. Faux.
C. ne peut pas être obtenue dans les conditions décrites. Vrai.

L'ester obtenu a pour formule semi-développée :. Son nom est :
A. le propanoate de méthyle.  Faux
L'acide carboxylique  de départ ne contient qu'un seul carbone donc  méthanoate et l'alcool de départ compte 3 atomes de carbone donc propyle.
B. le méthanoate de propanyle. Faux.
C. le méthanoate de propyle. Vrai.




A une transformation chimique est associée la réaction d'équation 2A + B = 2 C + 3D où les espèces A, B, C et D n'ont pas besaoin d'être précisées. Les mesures ont permis d'établir le tableau d'avancement suivant :


avancement
2A
+B
=2C
+3D
état initial
0
0,40
0,30
0
0
état final
xfinal
0,30
0,25
0,10
0,15
Le taux d'avancement final est :

A. t = 0,25. Vrai.
t =xfinal / xmax avec xfinal  = 0,10/2 = 0,05 mol.
Si A est en défaut : 0,40-2xmax = 0 ; xmax = 0,20 ; si B est en défaut : 0,30-xmax = 0 soit xmax =0,30 ( retenir laplus petite valeur )
t =0,05 / 0,20 = 0,25.
B. t = 0,50. Faux.
C t = 0,75. Faux.

Dans les conditions de l'expérience, la constante d'équilibre K associée à cette équation est K = 108.  Cette valeur :
A.  dépend de la composition initiale du système. Faux.
La constante d'équilibre ne dépend que de la température.
B. dépend de la composition initiale du système et de la température. Faux .
C dépend de la température. Vrai.

Le taux d'avancement final de la transformation :
A.  dépend de la composition initiale du système et de la constante d'équilibre. Vrai.
L'avancement final dépend  de K et de la composition initiale du système.

B. ne dépend que de la composition initiale du système. Faux .
C ne dépend que de la constante d'équilibre K. Faux .

On considère un acide noté AH. Lors de la préparation d'une solution aqueuse, la transformation de cet acide avex l'eau eqt quasi-totale. On titre cette solution par une solution aqueuse d'hydroxyde de sodium de concentration molaire en soluté apporté connue.
l'équation de la réaction de titrage est :
A.  AH + HO- = H2O + A-. Faux.
Les couples acide / base sont :
AH / A- et H3O+ / H2O ( acide fort, entièrement dissocié dans l'eau ).
H3O+
+ HO- = 2H2O.
B. H3O+ + HO- = 2H2O. Vrai .
C H3O+ + A- = AH +H2O. Faux

Le suivi pH-métrique de ce titrage a permis d'obtenir la courbe ci dessous :

Pour réaliser le suivi colorimétrique de ce titrage :

A.  seul le bleu de bromothymol convient. Vrai.
La zone de irage de l'indicateur coloré doit contenir le pH du point équivalent, 7 dans ce cas.

B.
Le bleu de bromothymol et  le rouge de crésol conviennent. Faux.
C
Le bleu de bromothymol, le rouge de crésol et le bleu de bromophénol conviennent. Faux.

indicateur coloré
teinte acide
zone de virage
teinte basique
bleu de bromophénol
jaune
3,0 - 4,6
bleu
bleu de bromothymol
jaune
6,0 - 7,6
bleu
rouge de crésol
jaune
7,2 - 8,8
rouge







On réalise le montage suivant :


Seul le couple Pb2+/ Pb intervient.
Ce montage permet de réaliser :

A- une pile. Faux.
B- une électrolyse. Vrai.
Le générateur impose le sens du courant donc le sens de la transformation chimique.

C- une trnasformation spontanée. Faux.
Une électrolyse est une transformation forcée qui nécessite un apport d'énergie électrique.
Au bout de quelques minutes on observe :

B est vrai :
seul le couple Pb2+/ Pb intervient.
L'anode s'oxyde, diminue de volume et un dépôt de plomb se forme à l
a cathode.


On considère une solution aqueuse S1 de nitrate de plomb (II) ( Pb2+aq + 2NO3-aq ) telle que : [
Pb2+aq] = 1,0 10-3 mol/L et  une solution aqueuse de chlorure de fer (II) ( Fe2+aq + 2Cl-aq ) telle que : [Fe2+aq] = 4,0 10-2 mol/L. La constante d'équilibre K associée à la réaction d'équation  : Pb2+aq +Fe(s) = Pb(s) + Fe2+aq vaut 3,0 1010.
Une pile est constituée des deux demi-piles suivantes, reliées par un pont salin :
- une lame de plomb plongeant dans la solution S1
- une lame de fer plongeant dans la solutuion S2.
On la branche aux bornes d'un conducteur ohmique de résistance R = 100 ohms.
 Après une durée de fonctionnement de 30 minutes :

A. La masse de la lame de fer a augmenté. Faux.
Qr i = [
Fe2+aq]i / [Pb2+aq]i = 4,0 10-2 /1,0 10-3 =40, valeur inférieure à K : évolution dans le sens direct.
Le fer s'oxyde en ion Fe2+aq : la masse de la lame de fer diminue.
B. La masse de la lame de fer a diminué. Vrai.
C. la valeur de la résistance R n'a aucune influence sur la variation de masse des lames. Faux.
Si R augmente l'intensité du courant diminue ; or la variation de la masse des lames est proportionnelle à l'intensité.

Dans un becher on plonge une lame de plomb dans un mélange de 20 mL de la solution S1 et de 20 mL de la solution S2.
A- le système n'évoluera pas.
Vrai.
Le fer est absent :  Pb(s) + Fe2+aq = Pb2+aq +Fe(s) avec K' = 1/ 3,0 1010 = 3,3 10-11.
Qr i = [Pb2+aq]i / [Fe2+aq]i = 1,0 10-3 / 4,0 10-2 =0,025, valeur supérieure à K' : évolution dans le sens inverse.
Le critère d'évolution spontané prévoit une évolution dans le sens inverse, ce qui est impossible du fait de l'absence de fer.
B- on observe un dépôt de fer sur la lame de plomb. Faux.
C- la masse de la lame de plomb va augmenter. Faux.




 








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