QCM chimie : concours agrégation Algérie 2000

Aurélie 04/12/10

QCM chimie : concours agrégation Algérie 2000

On dispose d'un ensemble de solutions aqueuses contenant chacune une et une seule des espèces suivantes, toujours à la concentration de 0,010 mol/L.
a) ammoniac NH₃ ; b) acide acétique CH₃-COOH ; c) chlorure d'hydrogène HCl.
En ce qui concerne les valeurs de leur pH, ces solutions se classent dans l'ordre :
A. pH_a < pH_c < pH_b ; B. pH_c < pH_a < pH_b ; C. pH_c < pH_b < pH_a ; D. pH_b < pH_c < pH_a.
Analyse :
HCl est un acide fort (pK_a (H₃O⁺ / H2O)=0) ; CH₃-COOH est un acide faible (pK_a (CH₃-COOH / CH₃-COO^-) =4,8) ;
NH₃ est une base ( pK_a(NH₄⁺ /NH₃)=9,2).
A concentration égale, l'acide le plus fort a le plus petit pK_a et le plus petit pH.

La réaction d'oxydo-réduction est une réaction chimique :
A. de deux sens qui s'inverse ; B. au cours de laquelle se produit un transfert d'électrons du réducteur vers l'oxydant ;
  C. qui se produit entre un acide et une base; D. toujours lente et athermique.
Analyse :
Un réducteur cède un ou des électron(s) ; un oxydant gagne un ou des électron(s). Donc B.

Considèrons deux solutions aqueuses de monobase de même concentration C telle que 10^-6 mol/L < C < 0,1 mol/L.
La solution qui correspond à l'acide le plus fort :
A. est celle qui a la valeur du pH la plus grande ; B.est celle qui a la valeur du pH la plus petite ;
  C. est celle qui a la valeur du pK_a la plus grande ; D. est celle qui a la valeur du pK_a la plus petite.
Analyse :
A concentration égale, à la base la plus faible correspond l'acide le plus fort.
La base la plus faible possède le plus petit pK_a et le plus petit pH . Donc B et D.

Parmi les équations chimiques suivantes,
quelle est celle où le (les) coefficient(s) stoechiométrique(s) de produits a (ont) la valeur 2, une fois équilibrée :
A. 2H₂+2Br₂--> ...HBr ; B.N₂ +3H₂ --> ...NH₃ ;
  C. 2O₃ --> ...O₂ ; D. 2NO₂ --> N₂O₄.
Analyse :
2H₂+2Br₂--> 4 HBr ; N₂ +3H₂ --> 2NH₃ ; 2O₃ --> 3O₂ ; donc B.

Chaque élément chimique est représenté par le symbole ^A_ZX :
A. A représente le nombre de protons ; B. Z représente le nombre de charges ;
  C. X représente le nombre de neutrons ; D. A représente le nombre de masse.
Analyse :
A : nombre de nucléons ( protons et neutrons ) ou nombre de masse ; Z : n° atomique ou nombre de charges ; X : symbole de l'élément chimique ; donc B et D.

L'atome de chlore possède 17 électrons ; sa formule électronique est :
A. K²L¹⁶ ; B. K²L⁸ M⁷ ;  C. K²L¹⁶ M⁵ ; D. K²L⁸ M⁶ .
Analyse :
Le niveau n=1 compte au plus deux électrons ; le niveau n=2 compte au plus 8 électrons
Dans l'état fondamental, on remplit d'abord le niveau n=1 ; quand celui-ci est complet, on remplit le niveau n=2 et ainsi de suite ; donc B.

L'atome de potassium de symbole ³⁹₁₉K possède :
A. 19 neutrons ; B. 19 électrons ;  C. 39 neutrons ; D. 19 protons.
Analyse :
A =39 : nombre de nucléons ( protons et neutrons ) ; Z = 19 : n° atomique ou nombre de charges ou nombre de protons ou nombre d'électrons ;
A-Z = 20 , nombre de neutrons ; donc B et D.

On place 12,0 g de carbone et 5,0 g de dihydrogène dans une bombe calorimétrique et on les fait réagir suivant l'équation : 3 C(s) + 4H₂(g) --> C₃H₈(g) DH° = -103,8 kJ.
La quantité maximum de chaleur libérée par cette réaction est :
A. 34,60 kJ ; B. 64 kJ ;   C. 128,5 kJ ; D. 309,5 kJ.
Analyse :
Quantités de matière initiales des réactifs : n(C) = m/M = 12 /12 = 1 mole ; n(H₂) =5/2 = 2,5 moles ;
3 moles de carbone réagissent avec 4 moles de dihydrogène ou 1 mole de carbone réagit avec 4/3 =1,33 moles de dihydrogène ( ce dernier est donc en excès );
énergie libérée en mettant en jeu seulement 1 mole de carbone : 103,8 / 3 = 34,6 kJ ; donc A.

Les métaux sacrificiels peuvent être utilisés pour protéger des pipelines, des fosses septiques et des hélices de bateaux. On donne le potentiel E° standard : E°(Pb²⁺/Pb) = -0,13 V ;
E°(Mg²⁺/Mg) = -2,37 V ; E°(Zn²⁺/Zn) = -0,763 V ; E°(Ag⁺/Ag) =0,80 V ; E°(Fe²⁺/fe) = -0,44 V.
Le métal le mieux utilisé comme anode sacrificielle pour protéger le fer est :
A. Mg(s) ; B. Zn(s) ;  C. Pb ; D. Ag.
Analyse :
Les métaux ( Mg, Zn ) plus réducteurs que le fer, s'oxydernt à la place du fer : ce dernier sera protégé ; le magnéium est le plus réducteur : donc A. Une réaction d'oxydo-réduction a lieu lorsqu'on place une plaque de zinc dans une solution aqueuse de sulfate de cuivre (I). Le cuivre métallique commence à se déposer et la couleur de la solution change.
Dans cette réaction, le réducteur est :
A. Cu(s) ; B. Zn(s) ;  C. Cu²⁺ ; D. Zn²⁺.
Analyse :
Le zinc s'oxyde et les ions Cu²⁺se réduisent en cuivre (s) ; donc B.

En solution aqueuse, une base est d'autant plus forte :
A. les taux d'avancement des réactions vers la droite et ceux des réactions vers la gauche deviennent égaux ; B. aucune réaction n'a lieu ;
C. la masse des réactifs est égale à lamasse des produits ; D. le taux d'avancement final atteind sa valeur maximale.
Analyse :
Si le taux d'avancement atteind la valeur maximale ( 1), la réaction est totale.
la réaction dans le sens direct se déroule ; la réaction dans le sens inverse se produit également, mais la composition du système à l'équilibre de change plus ; donc A. Les systèmes chimiques atteignent l'équilibre quand  :
A. que le produit ionique de l'eau est faible ; B. que sa concentration C est forte ; C. que son pK_best faible ; D. que son acide conugué est faible.
Analyse :
pK_b + pK_a = 14 à 25°C. Une base est d'autant plus forte, à concentration égale, que son pK_a est grand, donc que son pK_b est faible.
A concentration égale, plus l'acide conjugué est faible, plus la base est forte ; donc B.

D'après le principe de le Chatelier ( 1888 ) " un système à l'équilibre, soumis à une contrainte, tend vers un nouvel équilibre " qui :
A. diminue cette contrainte ; B. augmente cette contrainte ; C. allège cette contrainte ; D. renforce cette contrainte.
Analyse :
Le système à l'équilibre évolue dans le sens qui diminue cette contrainte ; donc A et C.

En thermodynamique, les phénomènes physiques ou chimiques sont associés à un dégagement ou à une absorption de :
A. masse ; B. concentration;  C. chaleur ; D. vapeur.
Analyse :
Echange de travail ou / et de chaleur entre le système et le milieu extérieur ; donc C.

L'enthalpie libre ou énergie de Gibbs s'exprime par la formule G = U+PV-TS ou bien G = H-TS..
Le critère de spontanité d'une réaction chimique est lorsque :
A. G est quelconque ; B. G >0 ;  C. G =0 ; D. G <0.
Analyse :
G = 0 correspond à l'équilibre ; donc D.

Dans toute transformation spontanée, l'univers tend vers un plus grand état de désordre. ce désordre peut être quantifié par une fonction d'état, appelée entropie S, exprimée en J K^-1 mol^-1.
Le désordre d'un système augmente :
A. si la réaction est provoquée ; B. si la réaction est spontanée ;  C.si la réaction est impossible ; D. si la réaction est stoppée.
Réponse B.

La meilleure description du pH du jus d'orange est :
A. il est supérieur à 7 ; B. il est égal à 7 ;  C. que 0 < pH < 7 ; D. que 7 < pH <14.
Analyse :
Un jus de fruit contient, en autres des acides : le pH sera inférieur à 7 ; donc C.

Les solutions aqueuses suivantes sont de même volume et elles ont la même concentration.
Quelle serait la molarité en ion hydronium ( oxonium ) la plus élevée ?
A. NaOH ; B. CH₃COOH ;  C. HCl ; D. H₂SO₄.
Analyse :
NaOH est une solution basique dans laquelle H₃O⁺aq est minoritaire ; CH₃COOH est un acide faible peut ionisé ;
HCl est un monoacide fort ; H₂SO₄ est un diacide fort ; donc D.

Une solution aqueuse de monobase a un pH =12.
Diluée 100 fois, le pH de la solution obtenue est :
A.égal à 14 ; B. inférieur à 7 ;  C. supérieur à 7 et inférieur à 12 ; D. égal à 12.
Analyse :
log( 1/100 )= -2 ; par dilution au 1/100è, le pH d'une monobase diminue au plus de 2 unités pH ; donc C.

Soit la réaction suivante : a A + b B ---> cC + d D. La vitesse de la réaction s'exprime par v = -1/a d[A]/dt = -1/b[dB]dt.
Quelle serait la molarité en ion hydronium ( oxonium ) la plus élevée ?
A. Réaction d'ordre 1 : v = k[A] ; B. réaction d'ordre deux : v = k [A]³ avec k une constante ;
C. réaction d'ordre zéro : v = k ; D. Réaction d'ordre 1 : v = k.
Analyse :
v = k[A]^a[B]^ß ; ordre global = a +ß ; donc C.

Soit le composé organique de formule semi-développé C₆H₅-COOH.
Son nom est :
A. acide benzénique ; B. acide benzoïque ;  C. acide carbonique ; D. acide éthanoïque.
Analyse :
acide benzoïque ; donc B.
Dans les conditions ou la déshydratation d'un alcool donne habituellement un mélange d'alcènes et d'éther, celle de l'alcool butylique (CH₃)₃COH ne donne pas d'éther (CH₃)₃C-O-C(CH₃)₃, mais exclusivement :
A. rien ; B. de l'isobutène ;  C. du butane ; D. de la butanone.
Analyse :
(CH₃)₃COH donne un carbocation très stable (CH₃)₃C⁺ ; ce dernier peut ensuite conduire à l'isobutène ; donc B.
En chimie organique, une oxime est de la forme :
A. (C_nH_2n)=N-OH ; B. (C_nH_2n+2)-NH₂ ;  C. RCH=N-OH ; D. (C_nH_2n+1)-NO₂.
Analyse :
RCH=N-OH  ; donc C.
Un acide est toute entité chimique chargée ou électriquement neutre capable :
A. de libérer un proton H⁺ ; B. de libérer des électrons ;  C. de rester inerte ; D. d'accepter des électrons.
Analyse :
Un acide, selon Brönsted, est susceptible de céder un proton ; donc A.
Le premier principe de la thermodynamique ou principe de conservation peut s'énoncer ainsi: " à tout système, on peut associer une fonction d'état U appelée énergie interne dont la variation au cours d'une transformation quelconque est égale à la somme du travail et de la chaleur reçue par le système".
En conséquence, on peut déduire que :
A. ce principe pose l'existence d'une grandeur fondamentale, l'énergie ; B. l'énergie interne ne dépend que de la température ;
  C. donner de la chaleur à un système entraîne toujours une élévation de sa température ;
D. Donner de la chaleur à un système revient à lui donner de l'énergie.
Analyse :
L'énergie interne d'un gaz parfait ne dépend que de la température ;
Un changement d'état physique d'un corps pur nécessite un apport de chaleur, mais s'effectue à température constante.
donc A et D.

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