QCM corrigés : Chimie (niveau bac)

Questions originales rédigées pour l’entraînement : elles reproduisent le style et le niveau des épreuves, pas des sujets officiels.

1. Débutant
   Combien de moles y a-t-il dans 36 g d'eau ? (M(H) = 1 g/mol ; M(O) = 16 g/mol)
   1. 2 mol
   2. 18 mol
   3. 0,5 mol
   4. 36 mol
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   Bonne réponse : 2 mol
   M(H₂O) = 2 × 1 + 16 = 18 g/mol, donc n = m/M = 36/18 = 2 mol.
2. Débutant
   Parmi ces paramètres, lequel n'est pas un facteur cinétique ?
   1. La température
   2. La concentration des réactifs
   3. La couleur de l'étiquette du flacon de réactif
   4. La présence d'un catalyseur
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   Bonne réponse : La couleur de l'étiquette du flacon de réactif
   La température, les concentrations initiales des réactifs et les catalyseurs modifient la vitesse d'une réaction chimique.
3. Débutant
   Selon Brønsted, un acide est une espèce chimique capable de :
   1. Céder un électron
   2. Céder un proton H⁺
   3. Capter un proton H⁺
   4. Capter un électron
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   Bonne réponse : Céder un proton H⁺
   Une base est capable de capter un proton. L'échange d'électrons caractérise les réactions d'oxydoréduction.
4. Intermédiaire
   Le taux d'avancement final τ d'une réaction est défini par :
   1. τ = x_max/x_f
   2. τ = x_f × x_max
   3. τ = x_f/x_max
   4. τ = 1 − x_f
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   Bonne réponse : τ = x_f/x_max
   τ = 1 pour une transformation totale ; τ < 1 pour une transformation limitée, qui conduit à un état d'équilibre.
5. Débutant
   Une oxydation correspond à :
   1. Un gain de protons
   2. Un gain d'électrons
   3. Une perte d'électrons
   4. Une perte de protons
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   Bonne réponse : Une perte d'électrons
   L'oxydation est une perte d'électrons et la réduction un gain d'électrons. Le réducteur est l'espèce qui cède des électrons.
6. Intermédiaire
   Dans une pile en fonctionnement, la borne négative (anode) est l'électrode où se produit :
   1. Une oxydation
   2. Une neutralisation acide-base
   3. Une réduction
   4. Aucune réaction
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   Bonne réponse : Une oxydation
   À l'anode (pôle −), le réducteur s'oxyde et libère des électrons qui circulent dans le circuit extérieur jusqu'à la cathode (pôle +), siège d'une réduction.
7. Intermédiaire
   Une électrolyse est une transformation :
   1. Toujours totale et instantanée
   2. Acido-basique
   3. Forcée, imposée par un générateur
   4. Spontanée, qui produit de l'électricité
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   Bonne réponse : Forcée, imposée par un générateur
   Le générateur impose un sens d'évolution opposé au sens spontané. Applications : affinage du cuivre, production d'aluminium, recharge des accumulateurs.
8. Débutant
   La réaction entre un acide carboxylique et un alcool donne :
   1. Un ester et de l'eau
   2. Un alcane et du dioxygène
   3. Un savon et du glycérol
   4. Un aldéhyde et du dihydrogène
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   Bonne réponse : Un ester et de l'eau
   Estérification : acide + alcool ⇄ ester + eau. Elle est lente, limitée et athermique.
9. Débutant
   Quelle est la formule brute du méthane ?
   1. CH₄
   2. CH₃OH
   3. C₂H₄
   4. C₂H₆
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   Bonne réponse : CH₄
   Les alcanes ont pour formule CₙH₂ₙ₊₂ : méthane CH₄ (n = 1), éthane C₂H₆, propane C₃H₈.
10. Intermédiaire
    La conductance d'une solution ionique diluée :
    1. Est nulle pour une solution ionique
    2. Augmente avec la concentration des ions
    3. Diminue quand la concentration augmente
    4. Ne dépend pas de la concentration
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    Bonne réponse : Augmente avec la concentration des ions
    Pour une solution diluée, la conductivité σ = Σ λᵢ[Xᵢ] est proportionnelle aux concentrations : c'est le principe des dosages par étalonnage.
11. Débutant
    Quel gaz trouble l'eau de chaux ?
    1. Le diazote
    2. Le dioxygène
    3. Le dioxyde de carbone
    4. Le dihydrogène
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    Bonne réponse : Le dioxyde de carbone
    Le dioxyde de carbone réagit avec l'eau de chaux (hydroxyde de calcium) pour former du carbonate de calcium, insoluble, qui la trouble.
12. Débutant
    On dissout 0,1 mol de soluté pour obtenir 500 mL de solution. Quelle est la concentration molaire ?
    1. 0,2 mol/L
    2. 5 mol/L
    3. 0,05 mol/L
    4. 50 mol/L
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    Bonne réponse : 0,2 mol/L
    C = n/V = 0,1/0,5 = 0,2 mol/L : le volume doit être exprimé en litres.
13. Intermédiaire
    Le temps de demi-réaction t½ est la durée au bout de laquelle :
    1. L'avancement atteint la moitié de sa valeur finale
    2. La vitesse de réaction double
    3. La réaction s'arrête
    4. La moitié des produits a disparu
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    Bonne réponse : L'avancement atteint la moitié de sa valeur finale
    t½ permet d'estimer la durée d'une transformation : on la considère pratiquement achevée au bout de quelques t½.
14. Débutant
    Quel est le pH d'une solution dont la concentration en ions H₃O⁺ vaut 10⁻³ mol/L ?
    1. 11
    2. 3
    3. 0,001
    4. −3
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    Bonne réponse : 3
    pH = −log[H₃O⁺] = −log(10⁻³) = 3.
15. Intermédiaire
    Si le quotient de réaction Qr d'un système est inférieur à la constante d'équilibre K :
    1. Le système est à l'équilibre
    2. Le système évolue dans le sens inverse
    3. Le système évolue spontanément dans le sens direct
    4. La réaction est impossible
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    Bonne réponse : Le système évolue spontanément dans le sens direct
    Critère d'évolution spontanée : Qr < K → sens direct ; Qr > K → sens inverse ; Qr = K → équilibre.
16. Débutant
    Dans la demi-équation Cu²⁺ + 2e⁻ ⇄ Cu, quel est l'oxydant ?
    1. Cu
    2. Cu²⁺
    3. Il n'y a pas d'oxydant
    4. e⁻
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    Bonne réponse : Cu²⁺
    L'oxydant est l'espèce qui capte des électrons : Cu²⁺ est l'oxydant du couple Cu²⁺/Cu et Cu le réducteur.
17. Intermédiaire
    Dans une pile, le pont salin sert à :
    1. Empêcher toute réaction chimique
    2. Augmenter la tension à vide de la pile
    3. Fournir des électrons au circuit
    4. Fermer le circuit et maintenir la neutralité électrique des deux solutions
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    Bonne réponse : Fermer le circuit et maintenir la neutralité électrique des deux solutions
    Les ions du pont salin migrent vers les deux compartiments pour compenser l'apparition ou la disparition d'ions ; les électrons, eux, ne circulent que dans le circuit extérieur.
18. Avancé
    Lors d'une électrolyse, à quelle électrode se produit l'oxydation ?
    1. À la cathode, reliée au pôle négatif du générateur
    2. À l'anode, reliée au pôle positif du générateur
    3. À l'anode, reliée au pôle négatif du générateur
    4. Aux deux électrodes à la fois
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    Bonne réponse : À l'anode, reliée au pôle positif du générateur
    Dans une pile comme dans un électrolyseur, l'anode est le siège de l'oxydation et la cathode celui de la réduction ; seule la polarité change.
19. Intermédiaire
    Pour un mélange équimolaire d'acide carboxylique et d'alcool primaire, le rendement de l'estérification à l'équilibre est d'environ :
    1. 100 %
    2. 10 %
    3. 33 %
    4. 67 %
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    Bonne réponse : 67 %
    L'estérification est limitée par la réaction inverse, l'hydrolyse de l'ester (K ≈ 4).
20. Débutant
    Quel groupe caractéristique possède la molécule d'éthanol CH₃–CH₂–OH ?
    1. Le groupe carbonyle (cétone)
    2. Le groupe hydroxyle (alcool)
    3. Le groupe amine
    4. Le groupe carboxyle (acide)
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    Bonne réponse : Le groupe hydroxyle (alcool)
    Un alcool possède un groupe –OH porté par un carbone tétragonal. Le groupe carboxyle –COOH caractérise les acides carboxyliques.
21. Débutant
    Quel est le symbole chimique du sodium ?
    1. Sd
    2. Na
    3. S
    4. So
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    Bonne réponse : Na
    S est le symbole du soufre. Le chlorure de sodium (sel de cuisine) a pour formule NaCl.
22. Débutant
    Quelle est la valeur approximative de la constante d'Avogadro ?
    1. 6,02 × 10⁻²³ mol⁻¹
    2. 3 × 10⁸ mol⁻¹
    3. 1,6 × 10⁻¹⁹ mol⁻¹
    4. 6,02 × 10²³ mol⁻¹
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    Bonne réponse : 6,02 × 10²³ mol⁻¹
    Une mole contient 6,02 × 10²³ entités. 3 × 10⁸ m/s est la célérité de la lumière et 1,6 × 10⁻¹⁹ C la charge élémentaire.
23. Débutant
    En général, quand la température augmente, la vitesse d'une réaction chimique :
    1. Diminue
    2. Reste constante
    3. Augmente
    4. S'annule
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    Bonne réponse : Augmente
    L'agitation thermique augmente la fréquence et l'efficacité des chocs entre entités réactives. C'est pourquoi on refroidit brusquement un mélange (trempe) pour bloquer une réaction.
24. Débutant
    À 25 °C, une solution aqueuse de pH = 9 est :
    1. Neutre
    2. Basique
    3. Acide
    4. Impossible à caractériser
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    Bonne réponse : Basique
    À 25 °C : pH < 7 acide, pH = 7 neutre, pH > 7 basique.
25. Intermédiaire
    La constante d'équilibre K associée à une réaction dépend :
    1. De la présence d'un catalyseur
    2. Uniquement de la température
    3. Des concentrations initiales des réactifs
    4. Du volume de la solution
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    Bonne réponse : Uniquement de la température
    K est caractéristique de la réaction et ne dépend que de la température, contrairement à l'avancement final, qui dépend aussi de l'état initial.
26. Avancé
    Une pile débite un courant de 0,1 A pendant 965 s. Quelle quantité d'électrons a circulé ? (F = 96 500 C/mol)
    1. 1,0 × 10⁻² mol
    2. 96,5 mol
    3. 0,1 mol
    4. 1,0 × 10⁻³ mol
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    Bonne réponse : 1,0 × 10⁻³ mol
    Q = I·Δt = 0,1 × 965 = 96,5 C et n(e⁻) = Q/F = 96,5/96 500 = 10⁻³ mol.
27. Intermédiaire
    Comment augmenter le rendement d'une estérification ?
    1. Mettre un réactif en excès ou éliminer l'eau au fur et à mesure de sa formation
    2. Augmenter seulement la température
    3. Ajouter un catalyseur
    4. Ajouter de l'eau au mélange
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    Bonne réponse : Mettre un réactif en excès ou éliminer l'eau au fur et à mesure de sa formation
    Un catalyseur (ions H⁺) et la température accélèrent la réaction mais ne changent pas le rendement à l'équilibre. Déplacer l'équilibre (excès d'alcool, élimination de l'eau ou de l'ester) augmente le rendement.
28. Intermédiaire
    L'oxydation ménagée d'un alcool primaire peut donner :
    1. Un alcool tertiaire
    2. Un aldéhyde, puis un acide carboxylique
    3. Un alcane
    4. Une cétone uniquement
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    Bonne réponse : Un aldéhyde, puis un acide carboxylique
    Un alcool secondaire donne une cétone ; un alcool tertiaire ne subit pas d'oxydation ménagée.
29. Intermédiaire
    On dilue 10 fois une solution de concentration 0,5 mol/L. Quelle est la concentration de la solution fille ?
    1. 0,1 mol/L
    2. 0,05 mol/L
    3. 5 mol/L
    4. 0,5 mol/L
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    Bonne réponse : 0,05 mol/L
    Lors d'une dilution, la quantité de soluté se conserve : C₁V₁ = C₂V₂. Diluer 10 fois divise la concentration par 10.
30. Intermédiaire
    Un catalyseur :
    1. Est un réactif consommé par la réaction
    2. Rend possible une réaction thermodynamiquement impossible
    3. Accélère une réaction sans être consommé et sans modifier l'état final
    4. Augmente le rendement final de la réaction
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    Bonne réponse : Accélère une réaction sans être consommé et sans modifier l'état final
    Le catalyseur est régénéré en fin de réaction ; il permet d'atteindre plus vite l'état d'équilibre mais ne modifie ni la constante d'équilibre ni la composition finale.