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

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  : A. peut 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 la 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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