Entraînement
7 QCM chimie ARES corrigés
Réponds sans calculatrice si possible, puis vérifie la correction. En chimie ARES, les pièges viennent souvent d’une équation non équilibrée, d’une unité oubliée ou d’un quotient d’équilibre mal posé.
Soit l’équation non équilibrée de fermentation anaérobie du glucose : C6H12O6 (s) → C2H5OH (l) + CO2 (g). À 25 °C, on place 0,50 mole de glucose en présence de levures. Après réaction, 11,5 g d’éthanol sont obtenus. Quel est le rendement de cette réaction?
- A. 25 %
- B. 40 %
- C. 60 %
- D. Toutes les propositions ci-dessus sont fausses
Réponse A — L’équation équilibrée est C6H12O6 → 2 C2H5OH + 2 CO2. Avec 0,50 mol de glucose, le maximum théorique est 1,00 mol d’éthanol, soit environ 46 g. Le rendement vaut 11,5 / 46 = 0,25, donc 25 %.
Soit la réaction 2 NO (g) + Br2 (g) ⇌ 2 NOBr (g), avec Kp = 2. À l’équilibre, P(NO) = 0,1 atm et P(Br2) = 0,5 atm. Quelle est la pression partielle de NOBr?
- A. 0,001 atm
- B. 0,01 atm
- C. 0,1 atm
- D. Toutes les propositions ci-dessus sont fausses
Réponse C — Kp = P(NOBr)² / (P(NO)² × P(Br2)). Donc 2 = P(NOBr)² / (0,1² × 0,5) = P(NOBr)² / 0,005. On obtient P(NOBr)² = 0,010, donc P(NOBr) = 0,1 atm.
Le dioxyde de soufre et le dioxyde d’azote réagissent selon l’équilibre exothermique SO2 (g) + NO2 (g) ⇌ NO (g) + SO3 (g). Comment déplacer l’équilibre dans le sens direct?
- A. En ajoutant du trioxyde de soufre
- B. En diminuant la pression totale dans le récipient
- C. En diminuant la température
- D. Toutes les propositions ci-dessus sont fausses
Réponse C — Le sens direct est exothermique : la chaleur se comporte comme un produit. Diminuer la température favorise donc le sens qui produit de la chaleur, c’est-à-dire le sens direct. La pression n’aide pas ici car il y a deux moles gazeuses de chaque côté.
Du méthane CH4 de masse 32 g est dans une enceinte de 5 L sous 0,2 atm. Du dioxygène O2 de masse 32 g est introduit dans une enceinte de 10 L. Quelle pression faut-il dans cette seconde enceinte pour que la température soit identique?
- A. 0,05 atm
- B. 0,1 atm
- C. 0,4 atm
- D. 0,5 atm
Réponse A — À température identique, PV = nRT. Pour CH4, 32 g correspondent à 2 mol; pour O2, 32 g correspondent à 1 mol. Comme P2 = P1 × (n2/V2) / (n1/V1), on a 0,2 × (1/10) / (2/5) = 0,05 atm.
Pour quatre réactions acide-base de constantes Kc supérieures à 50, quel ordre croissant des pKa est cohérent avec les transferts de proton observés?
- A. pKa (NH4+) < pKa (H2CO3) < pKa (CH3COOH) < pKa (H2SO3)
- B. pKa (H2SO3) < pKa (H2CO3) < pKa (CH3COOH) < pKa (NH4+)
- C. pKa (H2SO3) < pKa (CH3COOH) < pKa (H2CO3) < pKa (NH4+)
- D. pKa (NH4+) < pKa (CH3COOH) < pKa (H2CO3) < pKa (H2SO3)
Réponse C — Une réaction acide-base fortement déplacée va de l’acide le plus fort vers l’acide le plus faible. L’acide le plus fort a le pKa le plus petit. Les réactions données imposent donc l’ordre H2SO3, puis CH3COOH, puis H2CO3, puis NH4+.
L’aluminium solide réagit avec le dihydrogène pour former AlH3. Que peut-on conclure si on met en présence 0,36 g d’aluminium et 0,04 g de dihydrogène?
- A. Le réactif limitant est le dihydrogène.
- B. On récupère 0,27 g d’hydrure d’aluminium si la réaction est complète.
- C. Si on récupère 0,27 g d’hydrure d’aluminium, le rendement est de 90 %.
- D. Toutes les propositions ci-dessus sont fausses.
Réponse D — L’équation équilibrée est 2 Al + 3 H2 → 2 AlH3. Les quantités sont environ 0,0133 mol d’Al et 0,020 mol de H2, soit des proportions quasi stœchiométriques. La masse théorique d’AlH3 est près de 0,40 g; 0,27 g ne correspond donc ni à une réaction complète ni à 90 %.
L’indium (Z = 49) est formé principalement de deux isotopes naturels. L’un des isotopes est l’indium 113. Quel est l’autre isotope?
- A. 111In
- B. 112In
- C. 114In
- D. 115In
Réponse D — Des isotopes ont le même numéro atomique mais des nombres de masse différents. L’indium naturel est principalement constitué de 113In et 115In; le second isotope attendu est donc 115In.
Révision ciblée
Les pièges fréquents en chimie ARES
- Équilibrer d’abord : ne calcule jamais un rendement ou un réactif limitant avant d’avoir pondéré l’équation.
- Unités cohérentes : grammes, moles, litres, atm et concentrations doivent être convertis avant d’appliquer une formule.
- Équilibre : écris le quotient avec les exposants stœchiométriques, puis seulement remplace les valeurs.
- Le Chatelier : vérifie le nombre de moles gazeuses et le caractère endo/exothermique avant de conclure.
Méthode
Comment progresser vite en QCM chimie
Pour chaque question ratée, note la première ligne que tu aurais dû écrire : équation équilibrée, formule de Kp, conversion masse → mole ou tableau d’avancement. Cette première ligne suffit souvent à débloquer tout l’exercice.
Entraîne-toi ensuite par blocs de 10 minutes : une question de stœchiométrie, une question d’équilibre, une question acide-base. Le mélange des chapitres ressemble davantage au concours que des séries trop homogènes.
QCM chimie ARES
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