examen prototype chimie - k12.gov.sk.ca 8h 5e mn 2 4h 2 o 4 +1,52 au 3 3e au(s) +1,50 ... (222,02)...

Octobre 2002

Examen Prototype de 12e année

Chimie

Code du cours 8222

Code à barres

Mois Jour

Date de naissance

Numéro d'identification attribué

Annexe DPour plus d'information, voir leTableau des spécifications.

- i -(Chimie - Examen prototype)

(octobre 2002)

ChimieDurée : Deux heures et demie.

La chimie est un examen avec documentation. Les élèves peuvent utiliser n’importe quel nombre demanuels autorisés. Ils peuvent apporter leurs notes de cours dans la salle d’examen. Les manuels delaboratoire peuvent être considérés comme des notes de cours.

Les calculatrices peuvent être employées. Seules les calculatrices silencieuses à main conçues pour lesfonctions mathématiques telles que les opérations logarithmiques, trigonométriques et graphiques sontautorisées. Les ordinateurs, les calculatrices à clavier QWERTY, les calculatrices capables demanipulations symboliques et les tablettes électroniques ne sont pas autorisés. Les calculatricespossédant des notes incorporées (définitions ou explications en notation alpha) qui ne peuvent pas êtreeffacées ne sont pas autorisées. Tous les programmes doivent être effacés des calculatrices.

Les dictionnaires imprimés sont autorisés. Aucune autre forme de dictionnaire (c.-à-d. électronique) nide dictionnaire de traduction ne sont autorisés.

Ne vous attardez pas trop sur l’une ou l’autre des questions. Lisez attentivement les questions.

Toutes les questions sont à choix multiples et notées à la machine. Inscrivez toutes vos réponses sur lafeuille informatisée d’examen (feuille de réponses) qui vous est fournie, intitulée Student ExaminationForm. Quatre réponses différentes sont proposées pour chaque question, dont l’une est meilleure que lesautres. Choisissez la meilleure réponse, et notez-la sur la feuille de réponses comme dans l’exemple ci-dessous.

Exemple: Réponses:1. Dans laquelle des substances suivantes le

soufre a-t-il le degré d’oxydation le plus élevé?A. H S2

B. H SO2 4

C. SO2

D. Na O2 3S�

Feuille de réponses :

1. A B C D E

Utilisez un crayon ordinaire HB pour inscrire vos réponses sur la feuille informatisée. Pour changer uneréponse, il faut d’abord effacer complètement la première. Il ne doit y avoir qu’une seule réponse parquestion. Effacez aussi tous les autres traits de crayon de votre feuille de réponses. Si vous avez besoinde brouillon, écrivez dans l’espace qui se trouve à côté de chaque question du cahier d’examen.

Ne pliez ni la feuille de réponses, ni le cahier d’examen. N’oubliez pas de remplir le cadre bleud’identification de votre feuille de réponses.

Quand l’examen est terminé, placez la feuille de réponses sous le cahier d’examen, et insérez le toutdans la même enveloppe. N’oubliez pas de sceller l’enveloppe, de remplir la fiche d’identification ducandidat ou de la candidate et d’inscrire les renseignements demandés sur le dessus de l’enveloppe.

- ii -(Chimie - Examen prototype)

(octobre 2002)

Chimie 30

Les tableaux suivants sont fournis avec cet examen :• Solubilité des composés communs dans l’eau• Forces relatives des acides en solution aqueuse à température ambiante, 25°C• Potentiels d’électrodes normaux des demi-réactions• Tableau périodique des élements• Zone de pH des indicateurs acido-base communs• Page de formules

Solubilité des composés communs dans l’eau

Règle Ions négatifs Ions positifs Solubilité

1 pratiquement tous �Li , �Na , �K , �Rb , �Cs , �Fr soluble

2 pratiquement tous �H soluble

3 pratiquement tous �

4NH soluble

4 nitrate, �

3NO pratiquement tous soluble

�Ag solub. faible5acétate, �COOCH3

tous les autres soluble�Ag , 2Pb� , 2

2Hg � , �Cu , �Tl solub. faible6 bromure, �Brchlorure, �Cliodure, �I tous les autres soluble

2Ca� , 2Sr � , 2Ba� , 2Ra� , 2Pb� , �Ag , 22Hg � solub. faible7

sulfate, 24SO �

tous les autres soluble�Li , �Na , �K , �Rb , �Cs , �Fr , �H , �

4NH ,2Be� , 2Mg� , 2Ca� , 2Sr � , 2Ba� , 2Ra�

soluble8

sulfure, 2S�

tous les autres solub. faible�Li , �Na , �K , �Rb , �Cs , �Fr , �H , �

4NH ,2Sr � , 2Ba� , 2Ra� , �Tl

soluble9

hydroxyle, �OH

tous les autres solub. faible�Li , �Na , �K , �Rb , �Cs , �Fr , �H , �

4NH soluble10 carbonate, 23CO �

phosphate, 34PO �

sulfite, 23SO �

tous les autres solub. faible

Une substance est considérée comme soluble si elle se dissout suffisamment pour donner uneconcentration ionique supérieure à 0,1 mole par litre à température ambiante.

(Adapté de Chemistry: Experimental Foundations, 4th Edition. Prentice-Hall, Inc., 1987.)

- iii -(Chimie - Examen prototype)

(octobre 2002)

FORCES RELATIVES DES ACIDES EN SOLUTION AQUEUSE À TEMPÉRATUREAMBIANTE, 25°C

Acide Réaction Ka

acide perchlorique HClO4 � H+(aq) + ClO4

–(aq) très grande

acide iodhydrique HI(aq) � H+(aq) + I–

(aq) 3,2 × 109

acide bromhydrique HBr(aq) � H+(aq) + Br–

(aq) 1,0 × 109

acide clorhydrique HCl(aq) � H+(aq) + Cl–

(aq) 1,3 × 106

acide sulfurique H2SO4(aq) � H+(aq) + HSO4

–(aq) 1,0 × 103

acide nitrique HNO3(aq) � H+(aq) + NO3

–(aq) 2,4 × 101

acide oxalique HOOCCOOH(aq) � H+(aq) + HOOCCOO–

(aq) 5,4 × 10–2

acide sulfureux (SO2 + H2O) H2SO3(aq) � H+(aq) + HSO3

–(aq) 1,7 × 10–2

ion hydrogénosulfate HSO4–(aq) � H+

(aq) + SO4–2

(aq) 1,3 × 10–2

acide phosphorique H3PO4(aq) � H+(aq) + H2PO4

–(aq) 7,1 × 10–3

tellurure d’hydrogène H2Te(aq) � H+(aq) + HTe–

(aq) 2,3 × 10–3

acide fluorhydrique HF(aq) � H+(aq) + F–

(aq) 6,7 × 10–4

acide nitreux HNO2(aq) � H+(aq) + NO2

–(aq) 5,1 × 10–4

séléniure d’hydrogène H2Se(aq) � H+(aq) + HSe–

(aq) 1,7 × 10–4

acide benzoïque C6H5COOH(aq) � H+(aq) + C6H5COO–

(aq) 6,6 × 10–5

acide acétique CH3COOH(aq) � H+(aq) + CH3COO–

(aq) 1,8 × 10–5

acide carbonique (CO2 + H2O) H2CO3(aq) � H+(aq) + HCO3

–(aq) 4,4 × 10–7

acide sulfhydrique H2S(aq) � H+(aq) + HS–

(aq) 1,0 × 10–7

ion dihydrogénophosphate H2PO4–(aq) � H+

(aq) + HPO4–2

(aq) 6,3 × 10–8

ion hydrogénosulfite HSO3–(aq) � H+

(aq) + SO3–2

(aq) 6,2 × 10–8

acide hypochloreux HClO(aq) � H+(aq) + ClO–

(aq) 2,9 × 10–8

ion ammonium NH4+(aq) � H+(aq) + NH3(aq) 5,7 × 10–10

ion hydrogénocarbonate HCO3–(aq) � H+

(aq) + CO3–2

(aq) 4,7 × 10–11

ion hydrogénotellurure HTe–(aq) � H+

(aq) + Te–2(aq) 1,0 × 10–11

péroxyde d’hydrogène H2O2(aq) � H+(aq) + HO2

–(aq) 2,4 × 10–12

ion hydrogénophosphate HPO4–2

(aq) � H+(aq) + PO4

–3(aq) 4,4 × 10–13

ion hydrogénosulfure HS–(aq) � H+

(aq) + S–2(aq) 1,2 × 10–15

ammoniaque NH3(aq) � H+(aq) + NH2

–(aq) très petite

- iv -(Chimie - Examen prototype)

(octobre 2002)

Potentiels d’électrodes normaux des demi-réactions

Concentrations ioniques de 1,0 mol/l dans l’eau, à 25°C. Tous les ions sont aqueux.

Demi-réactionE° (Potentiel)

(volts)��

�� F2e2)g(F2 +2,87

OH4Mne5H8MnO 22

4 ��

+1,52

)s(Aue3Au 3��

�� +1,50��

�� Cl2e2)g(Cl 2 +1,36

OH7Cr2e6H14OCr 232

72 ��

+1,33

OH2Mne2H4)s(MnO 22

2 �� +1,28

OHe2H2)g(O 2221 ��

�� +1,23��

�� Br2e2)(Br2 � +1,06

OH2)g(NOe3H4NO 23 ��

+0,96

)s(AgeAg �� +0,80

OH)g(NOeH2NO 223 ��

+0,7823 FeeFe ��

�� +0,77��

�� I2e2)s(I2 +0,53

)s(Cue2Cu 2��

�� +0,34

OH2)g(SOe2H4SO 222

4 ��

+0,1724 Sne2Sn ��

�� +0,15)g(SHe2H2)s(S 2��

�� +0,14

)g(He2H2 2�� 0,00

)s(Fee3Fe 3��

�� – 0,04

)s(Pbe2Pb 2��

�� – 0,13

)s(Sne2Sn 2��

�� – 0,14

)s(Nie2Ni 2��

�� – 0,25

)s(Cde2Cd 2��

�� – 0,40

)s(Fee2Fe 2��

�� – 0,44

)s(Cre3Cr 3��

�� – 0,74

)s(Zne2Zn 2��

�� – 0,76

)s(Mne2Mn 2��

�� –1,18

)s(Ale3Al 3��

�� –1,66

)s(Mge2Mg 2��

�� –2,37

)s(NaeNa �� –2,71

)s(Cae2Ca 2��

�� –2,87

)s(Bae2Ba 2��

�� –2,90

)s(CseCs �� –2,92

)s(KeK �� –2,92

)s(LieLi �� –3,00

- v -(Chimie - Examen prototype)

(octobre 2002)

Tableau périodique des éléments1 18

1 2H He

Hydrogène Hélium

1,01 2 13 14 15 16 17 4,00

3 4 5 6 7 8 9 10Li Be B C N O F Ne

Lithium Beryllium Bore Carbone Azote Oxygène Fluor Néon6,94 9,01 10,81 12,01 14,01 16,00 19,00 20,18

11 12 13 14 15 16 17 18Na Mg Al Si P S Cl Ar

Sodium Magnésium Aluminium Silicium Phosphore Soufre Chlore Argon

22,99 24,31 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 26,98 28,09 30,97 32,07 35,45 39,95

19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr

Potassium Calcium Scandium Titane Vanadium Chrome Manganèse Fer Cobalt Nickel Cuivre Zinc Gallium Germanium Arsenic Sélénium Brome Krypton39,10 40,08 44,96 47,90 50,94 52,00 54,94 55,85 58,93 58,69 63,55 65,39 69,72 72,61 74,92 78,96 79,90 83,80

37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe

Rubidium Strontium Yttrium Zirconium Niobium Molybdène Technétium Ruthénium Rhodium Palladium Argent Cadmium Indium Étain Antimoine Tellure Iode Xénon85,47 87,62 88,91 91,22 92,91 95,94 98,91 101,07 102,91 106,42 107,87 112,41 114,82 118,71 121,76 127,60 126,90 131,29

55 56 57-70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86Cs Ba * Lu Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn

Césium Baryum Lutétium Hafnium Tantale Tungstène Rhénium Osmium Iridium Platine Or Mercure Thallium Plomb Bismuth Polonium Astate Radon132,91 137,33 174,97 178,49 180,95 183,84 186,21 190,23 192,22 195,08 196,97 200,59 204,38 207,21 208,98 208,98 209,99 (222,02)

87 88 89-102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 114 116 118Fr Ra ** Lr Rf Db Sg Bh Hs Mt Uun Uuu Uub Uuq Uuh Uuo

Francium Radium Lawrencium Rutherfordium Dubnium Seaborgium Bohrium Hassium Meitnerium Ununnilium Unununium Ununbium Ununquadium Ununhexium Ununoctium(223,02) (226,03) (262,11) (261,11) (262,11) (263,12) (264,12) (269,13) (268) (269) (272) (277) (289) (289) (293)

*§ Série des Lanthanides

57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70§ La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm YbLanthane Cérium Praséodyme Néodyme Prométhium Samarium Europium Gadolinium Terbium Dysprosium Holmium Erbium Thulium Ytterbium138,91 140,12 140,91 144,24 (144,91) 150,36 151,96 157,25 158,93 162,50 164,93 167,26 168,93 173,04

**¥ Série des Actinides

89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102¥ Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md NoActinium Thorium Protactinium Uranium Neptunium Plutonium Américium Curium Berkélium Californium Einsteinium Fermium Mendélévium Nobélium(227,03) (232,04) 231,04 238,03 (237,05) (244,06) (243,06) (247,07) (247,07) (251.08) (252.08) (257,10) (258,10) (259,10)

11 Numéro atomiqueNa Symbole atomiqueSodium Nom de l’élément22,99 Masse atomique moyenne( ) Indique la masse de l’isotope le plus stable

- vi -(Chimie - Examen prototype)

(octobre 2002)

Zones de pH des indicateurs acido-base communs

Indicateur Zone depH

Couleur audébut de la

zone

Couleur aumilieu de la

zone

Couleur à lafin de la zone

violet de méthyle 0,0-1,6 jaune vert bleu

orange IV 1,4-2,8 rouge orange jaune

jaune de méthyle 2,9-4,0 rouge orange jaune

bleu debromophénol

3,0-4,6 jaune vert bleu

orange de méthyle 3,2-4,4 rouge orange jaune

vert debromocrésol


rouge de méthyle 4,8-6,0 rouge orange jaune

rouge dechlorophénol

5,2-6,8 jaune orange rouge

tournesol 5,5-8,0 rouge violet bleu

bleu debromothymol


rouge de phénol 6,6-8,0 jaune orange rouge

phénolphtaléine 8,2-10,6 incolore rose rouge

thymolphtaléine 9,4-10,6 incolore bleu pâle bleu

jaune d’alizarine 10,0-12,0 jaune orange rouge

carmin d’indigo 11,4-13,0 bleu vert jaune

- vii -(Chimie - Examen prototype)

(octobre 2002)

PAGE DE FORMULES

Solubilité: � � Moumol/l=

C V C V ou M V M V1 1 2 2 1 1 2 2� �

nombre de molesmasse

masse molaireou n

mmasse molaire

� �

Équilibre: � �

� �K

Produits�

Réactifs

Thermodynamique: �� frHfpHH

��H énergie d’union des unions brisées �� énergie d’union des unions(dans les réactifs) formées (dans les produits)

TmcQ �� (pour l’eau, 11 CgJ18.4c ��

�� )

4,18par multiplierkJkcalouJconvertirPour ��

Acide-Base: M V M V C V C Va a b b a a b b� �ou

� � � �pH log H O ou pH log H3+ +

� � � �

� �� H OH 1 10 H O OH 1 10+ - -143

+ - -14� � � �ou

pH + pOH = 14

Oxydation-Réduction:

CuCuZnZn 22 �� représente un exemple de cellule électrochimique

Erreur depourcentage 100

acceptéevaleur aleexpérimentvaleur acceptéevaleur

%erreur ��

�

- 1 -(Chmie - Examen prototype)

(octobre 2002)

EXAMEN DU MINISTÈRE DE 12e ANNÉE

CHIMIE 30, EXAMEN PROTOTYPE

RÉPONDRE AUX 50 QUESTIONS SUIVANTES SUR LA FEUILLE DERÉPONSES INFORMATISÉE INTITULÉE « STUDENT EXAMINATIONFORM ».

1. Un précipité apparaît dans un échantillon d’eau potable lorsqu’on ajoutedes ions 2

4SO� (sulfate), mais n’apparaît pas lorsqu’on ajoute desions �Cl (chlorure). Le cation qui peut provoquer cet effet est ****.

A. )aq(Ca 2�

B. )aq(Ag�

C. )aq(Na�

D. )aq(Mg 2�

2. La concentration d’une solution obtenue en dissolvant 11,7 g de NaCl(s)dans assez d’eau distillée pour obtenir 250 ml de solution est ****.

A. 0,1 mol/lB. 0,40 mol/lC. 0,80 mol/lD. 1,0 mol/l

VALEURS100

(50 � 2)

- 2 -(Chimie - Examen prototype)

(octobre 2002)

Répondre à la question 3 à l’aide du tableau de solubilités suivant.

3. En consultant le tableau de solubilités ci-dessus, 2001 g de nitrate desodium formera une solution saturée dans 1 l d’eau à la température de

A. �57 CB. �50 CC. �45 CD. �40 C

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

1100

1200

1300

1400

1500

00 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

NaNO3

KNO3

NaCl

HCl

Solu

bilit

é(g

ram

mes

de

solu

té/li

tre

Courbes de solubilité de certains

Température (oC)


(octobre 2002)

4. Dans l'analyse de l'eau, il est parfois nécessaire de séparer les ions ensolution par une précipitation sélective.

On sait qu'une solution contient des ions )aq(Be 2� et )aq(Ra 2� . Quellepaire d'ions ci-dessous pourrait être utilisée pour précipitersélectivement les deux cations de la solution?

A. )aq(CO,)aq(S 23

2 ��

B. )aq(SO,)aq(OH 23�

�

C. )aq(SO,)aq(Br 24�

�

D. )aq(COOCH),aq(NO 33�

�

5. Quel volume d’une solution 12,0 M de HCl (aq) est nécessaire pourpréparer 5,00 l de solution 0,500 mol/l(aq)?

A. 12,0 mlB. 0,208 lC. 12,0 lD. 0,208 ml

6. Quand on ajoute une solution de nitrate de plomb, )aq()NO(Pb 23 , à unesolution d' iodure de sodium, )aq(NaI , on obtient un précipité jaune.L'équation ionique nette représentant cette réaction est

A. )aq(NaNO2)s(PbI)aq(NaI2)aq()NO(Pb 3223 ��

B. )aq(NO2)aq(Na2)s(PbI)aq(I2)aq(Na2)aq(NO2)aq(Pb 3232 ��

��

C. )s(PbI)aq(I2)aq(Pb 22

��

D. )aq(NaNO2)aq(NO2)aq(Na2 33 ��

7. Dans le laboratoire de chimie d'une école secondaire, un étudiantmélange accidentellement une solution de )aq(CaCl 2 avec une solutionde )aq(CONa 32 . Il en résulte la formation d'un précipité.

Quelle est l'équation ionique globale de la réaction décrite ci-dessus?

A. )aq(Cl2)aq(Na2)s(CaCO)aq(CO)aq(Na2)aq(Cl2)aq(Ca 32

32 ��

��

B. )s(CaCO)aq(CO)aq(Ca 32

32

��

C. )aq(NaCl)s(CaCO)aq(CO)aq(Na)aq(Cl)aq(Ca 32

32

��

D. )aq(NaCl2)s(CaCO)aq(CONa)aq(CaCl 3322 ��


(octobre 2002)

8. En utilisant les enthalpies de formation, une estimation du �∆H de

réaction pour HH

NNHH

H2HNN �� serait ****

A. }N–NH–N4{}H–H2NN{ ��

B. }N–NH–N{}H–H2NN{ ��

C. }HH2NN{}N–NHN4{ ��

D. }HH2NN{}N–NHN{ ��

9. Le peroxyde d’hydrogène se décompose selon l’équation suivante :

)g(O)(OH2)(OH2 2222 ��

À l’aide des valeurs de �� fH ci-dessous, calculer la chaleur de réaction

de ce processus.

Substance �f∆H (kJ)

)(OH 22 � 8,187�

)(OH2 � 8,285�

(g)O2 0

A. kJ196,0�

B. kJ98,0�

C. kJ98,0�

D. kJ196,0�

10. Laquelle de ces réactions est endothermique?

A. kJ 242,76∆HO(g)H(g)O21

(g)H 222 ��

B. kJ 2049,6∆HO(g)4H(g)3CO(g)5O(g)HC 22283 ��

C. kJ 1306,2(s)AlF(g)F23

Al(s) 32 ��

D. kJ 131,88∆H(g)HCO(g)C(s)O(g)H 22 ��


(octobre 2002)

11. Un étudiant détermine expérimentalement, en laboratoire, une valeurde H� , qu'il évalue à mol/lkJ535 �� . En consultant un manuel dechimie, il découvre que la valeur acceptée de H� est de mol/l.kJ547 ��

Le pourcentage d'erreur était de

A. 2,2 %B. 12,0 %C. 65,2 %D. 97,8 %

12. Un étudiant veut déterminer le contenu énergétique d'une guimauve. Ilbrûle dans un calorimètre un échantillon de 0,45 g et recueille lesdonnées suivantes :

masse de guimauve brûlée 0,45 gmasse d'eau 75,0 gtempérature initiale de l'eau 22,0 �Ctempérature finale de l'eau 24,9 �C

La quantité de chaleur en jeu dans la combustion de la guimauve étaitde

A. 5,09 JB. 909 JC. 6 890 JD. 7 810 J

13. On brûle un échantillon de 2,68 g d'éthanol � �OHHC 52 et l'on trouvequ'il contenait 830 J d'énergie. Quel est le ∆H de la combustion del'éthanol?

A. 14,2 kJ mol/lB. mol/lkJ187 �

C. mol/lkJ310 �

D. mol/lkJ428 �

14. Laquelle des situations suivantes est un changement endothermique?

A. Un café chaud qui refroidit à la température de la pièceB. De la vapeur se condensant en eau sur une vitre froideC. Le givre se formant sur un pare-briseD. De la glace en train de fondre


(octobre 2002)

Utiliser le diagramme ci-dessous pour répondre aux questions 15 et 16.

Énergie

Coordonnée de réaction

15. L'énergie d'activation de la réaction inverse est représentée par

A. 1B. 2C. 3D. 4

16. Le H� de la réaction directe est représenté par

A. 1B. 2C. 3D. 4

________________________________________

17. La vitesse, ou cinétique d’une réaction, dépend

A. seulement de la fréquence des collisions.B. seulement de l’efficacité des collisions.C. de la fréquence et de l’efficacité des collisions.D. ni de la fréquence, ni de l’efficacité des collisions.


(octobre 2002)

18. La décomposition de «A» a lieu selon un mécanisme en trois étapes:

Étape 1 CXA ��

Étape 2 X�D+2EÉtape 3 C+D�2B

La réaction nette ou complète pour la décomposition de «A» est ****.

A. B2DC ��

B. CXA ��

C. E2B2A ��

D. EDBCB ��

19. Sur le graphique ci-dessous, la fraction de molécules avec les plus hautesvaleurs d’énergie cinétique est

A. plus importante à la température T1.B. plus importante à la température T2.C. la même aux deux températures.D. impossible à déterminer.

Nombre demolécules

Énergie cinétique


(octobre 2002)

20. Le graphique qui représente la réaction dont la vitesse augmenterait leplus avec la température est ****.

A.

B.

C.

D.


(octobre 2002)

21. Lequel des facteurs suivants N'INFLUE PAS sur la vitesse d'uneréaction?

A. L'ajout d'un catalyseurB. L'accroissement de la quantité de réactifsC. La diminution de la surface d'un solideD. L'augmentation de la pression d'un liquide

22. Lorsqu’un catalyseur est ajouté à un système en équilibre

A. la concentration des produits augmente.B. la concentration des produits reste constante.C. la température du système augmente.D. la pression du système diminue.

23. Quand l’état d’équilibre entre deux réactions chimiques opposées estatteint

A. les deux réactions continuent, mais le changement net est nul.B. les réactions s’arrêtent.C. 50 % des réactifs se sont transformés en produit(s) final(s).D. les vitesses des réactions opposées cessent d’être égales.

24. Si le système �� (g)Cl(g)H 22 2HCl(g) HCl)kJ/mol 92,5H( ��∆ est enétat d'équilibre, l’effet d’injecter plus de (g)H2 dans le système va:

A. causer un léger refroidissement du système.B. diminuer la ][Cl2 du système.C. diminuer la [HCl] du système.D. être sans effet sur ][Cl2 ou [HCl].

25. Laquelle des situations suivantes est un exemple de système en étatd'équilibre?

A. De la neige carbonique (g)CO2 se formant dans un becher d’eauchaude.

B. Une solution non saturée de (aq)MgCl2

C. Un récipient d’eau en ébullition, à une température constanteD. Une solution d’eau saturée de sucre, dans un becher fermé

hermétiquement à 25 °C


(octobre 2002)

26. On obtient l'ammoniaque liquide, un important engrais utilisé dansl'industrie agricole de la Saskatchewan, par le procédé suivant :

)g(NH2)g(H3)g(N 322 ��

Une expérience a été effectuée avec des concentrations initiales[N2] = 0,96 M et [H2] = 0,72 M. La [NH3] à l'équilibre a été évaluée à 0,24 M.

� �2N � �2H � �3NH

[Initiale] 0,96 M 0,72 M -[Changement][Équilibre] 0,24 M

À l'aide des données ci-dessus, on trouve que la valeur de Kéq est de

A. 0,16B. 1,5C. 2,6D. 120

27. Le graphique suivant représente la concentration en fonction du temps,pour trois intervalles de temps, de l'équilibreX(g) � Y(g) + Z(g) + chaleur :

Temps�

La perturbation appliquée au temps 1t était

A. une diminution de température.B. une augmentation de pression.C. un ajout de catalyseur.D. une augmentation de [Z(g)].

Équilibre Équilibre Équilibre

Con

cen

trat

ion�


(octobre 2002)

28. On produit du 3SO à l'aide de la réaction suivante.

)g(SO2)g(O)g(SO2 322 ��

L'expression de l'équilibre de ce processus est

A.� � � �

� �23

22

2

SO

OSO

B.� �

� �� 22

3

OSOSO

C.� �

� � � �22

2

23

OSO

SO

D.� �

� �� 222

3

OSO

SO

29. Le graphique suivant montre la variation du pH dans 40 ml d’unesolution l/mol 101,28 5�

� d’hydroxyde de sodium, en fonction du volumede HCl ajouté.

Le pH de l’acide utilisé estapproximativement ****.

A. 2B. 5C. 7D. 12

30. En utilisant le tableau des aK fourni avec cet examen, déterminer quel

est l’acide le plus fort de cette liste.

A. (aq)SOH 32

B. HCl(aq)C. (aq)COH 32

D. (aq)HNO3

pH desolution

point d’équivalence

volume de HCl (ml)


(octobre 2002)

31. �� (aq)HSO(aq)HCO 33 (aq)SO(aq)COH 2

332�

�

�� (aq)PO(aq)HSO 3

43 (aq)SO(aq)HPO 23

24

��

�

��

� (aq)HS(aq)HCO3 S(aq)H(aq)CO 22

3 ��

Identifier la substance qui, dans les systèmes décrits ci-dessus, secomporte une fois comme un acide et une autre fois comme une base.

A. (aq)HCO3�

B. (aq)HS�

C. (aq)HSO3�

D. (aq)HPO 24

�

Utiliser l'information suivante pour répondre à la question 32.

Indicateur Couleur Intervalle de pH

carmin d'indigo bleuvertjaune

0 - 11,511,5 - 13,213,2 - 14

orange IV rougeorangejaune

0 - 1,41,4 - 2,82,8 - 14

phénolphtaléine incolorerose pâlerose foncé

0 - 88 - 1010 - 14

bleu de thymol roseorangejaunevertbleu

0 - 1,41,4 - 2,82,8 - 88 - 9,79,7 - 14

32. 200 ml d’une solution 0,125 mol/l d’hydroxyde de potassium sont ajoutésà 100 ml d’une solution 0,100 mol/l d’acide nitrique. Lequel desindicateurs suivants correspond à la couleur que prendrait la nouvellesolution en sa présence?

A. orange IV – la solution est orangeB. bleu de thymol – la solution est orangeC. carmin d’indigo – la solution est verteD. phénolphtaléine – la solution est incolore


(octobre 2002)

33. Laquelle des substances suivantes aurait les caractéristiques dessubstances amphotères (amphiprotiques)?

A. 42SOHB. KOHC. NaClD. OH2

34. Lorsque le beurre devient rance, il prend un goût aigre. On s’attendraitaussi à ce qu’il

A. réagisse avec du Zn(s) pour former de l’H2(g).B. neutralise le HCl(aq).C. fasse virer au bleu le papier tournesol.D. ait un pH > 7.

35. On demande à un étudiant de préparer 150 ml d'une solution de HClà 0,20 M à partir d'une solution-mère ayant une concentration de 6,0 M.Quel volume de solution-mère faut-il?

A. 5,0 mlB. 30 mlC. 180 mlD. 4 500 ml

36. HClO (aq), est un acide faible qui a une valeur de Ka de 2,9 x 10-8.

La [ �H ] d'une solution à 0,85 M de cet acide est de

A. 0,85 mol/lB. 1,6 x 10-4 mol/lC. 1,0 x 10-7 mol/lD. 2,5 x 10-8 mol/l

37. Les acides polyprotiques se dissocient par étapes successives

A. en libérant un ion )aq(OH� à la fois.B. en gagnant un ion )aq(OH� à la fois.C. en libérant un ion )aq(H� à la fois.D. en gagnant un ion )aq(H� à la fois.


(octobre 2002)

38. Dans un échantillon de jus d'orange, la [OH-] = 1,26 x 10-11. Le pH dujus d'orange est

A. 10,9B. 7,94C. 3,10D. 1,65

39. Dans une expérience de titrage, 15,0 ml de HCl à 0,250 M ont éténeutralisés avec 22,5 ml d'une solution d'hydroxyde de calcium� �2(OH)Ca de concentration inconnue. La concentration du � �2OHCaétait de

A. 0,266 mol/lB. 0,174 mol/lC. 0,133 mol/lD. 0,0833 mol/l

40. Lesquelles de ces réactions (telles qu’elles sont écrites de gauche àdroite) sont des réactions d’oxydation (tous les ions sont aqueux)?

1. ��

�� 2Cl2e(g)Cl2

2. ��

�� 2e(s)I2I 2

3. ��

�� eFeFe 32

4. Al(s)3eAl3��

��

5. ��

��2SeS

A. Toutes les réactions ci-dessus sont des réactions d’oxydation.B. Les équations (2) et (3) sont des réactions d’oxydation.C. Les équations (1) et (4) sont des réactions d’oxydation.D. Les équations (1), (4) et (5) sont des réactions d’oxydation.

41. Si l’on désire entreposer une solution contenant du Sn(NO3)2 sans que lasolution réagisse avec le contenant, ce contenant pourrait être en ****.

A. aluminium (Al)B. nickel (Ni)C. cuivre (Cu)D. zinc (Zn)


(octobre 2002)

42. L’équation partielle qu’on trouverait dans une demi-réaction deréduction est ****.

A. (aq)X(aq)X 32 ��

�

B. (g)R(aq)2R 2��

C. (aq)ZZ(s) 3��

D. (aq)R(aq)R 2 ��

�

43. Dans l’équation, (s)I(aq)2F(g)F(aq)2I 22 �� , la substance qui

s’oxyde est ****.

A. (aq)I�

B. (g)F2

C. (aq)F�

D. (s)I2

44. Quelle méthode sera capable de retarder la corrosion du fer?

A. Relier le fer à un morceau de plombB. Relier le fer à la borne négative d’une source d’énergie électriqueC. Relier le fer à la borne positive d’une source d’énergie électriqueD. Envelopper le fer avec de l’étain

45. Considérer l’équation suivante représentant la rouille du fer.(s)O2Fe(g)3O4Fe(s) 322 ��

Lequel des énoncés suivants concernant cette réaction N’EST PAS VRAI?

A. Cette équation est un exemple de réaction d’oxydation-réduction.B. Le fer est l’agent réducteur dans cette réaction.C. L’oxygène est oxydé dans cette réaction.D. Le nombre d’oxydation du fer passe de 0 à +3.

46. Pour plaquer un sou de cuivre avec du nickel par galvanoplastie, le soudoit être raccordé à une source de courant direct où il servira

A. de cathode, et devra être placé dans une solution de (aq)Ni 2� .B. d’anode, et devra être placé dans une solution de (aq)Ni 2� .C. de cathode, et devra être placé dans une solution de (aq)Cu 2� .D. d’anode, et devra être placé dans une solution de (aq)Cu 2� .


(octobre 2002)

47. Un constructeur de maisons décide d'installer des matériaux pourtoiture en aluminium à l'aide de clous de fer. Lequel des énoncéssuivants explique le mieux pourquoi cela n'était pas une bonne décisiondu point de vue chimique?

A. Les clous de fer seront oxydés et deviendront verts.B. L'aluminium s'oxydera lentement et se désintègrera autour des

clous de fer.C. L'aluminium sera réduit et le toit aura des fuites.D. les clous de fer se désintègreront par réduction.

Utiliser le diagramme ci-dessous pour répondre aux questions 48, 49 et 50.

48. L' anode est faite de

A. )s(Cu

B. )aq()NO(Cu 23

C. )s(Mg

D. )aq()NO(Mg 23

49. La demi-réaction de réduction de la cellule est

A. )s(Cue2)aq(Cu 2��

��

B. ��

�� e2)aq(Cu)s(Cu 2

C. )s(Mge2)aq(Mg 2��

��

D. ��

�� e2Mg)s(Mg 2

Mg(s)

1.0 mol LMg(NO ) (aq)

�

-1

3 21.0 mol L

Cu(NO ) (aq)�

-1

3 2porous cup

Cu(s)

eV

1,0 mol/l

1,0 mol/l

récipient poreux


(octobre 2002)

50. La différence de potentiel théorique de la cellule est de

A. 71,2� volts.B. 03,2� volts.C. +2,03 volts.D. +2,71 volts.

- i -(Chimie - Examen prototype - Corrigé)

(octobre 2002)

l0,208V

l)/l)(5,00mol(0,500)mol/l)(V(12,0

VCVC

1

1

2211

�

�

�

mol/l0,80l0,25

mol0,200l

mol][

mol0,200g58,5

mol1NaClg7,

��

��11

EXAMEN DU MINISTÈRE DE 12e ANNÉE

CHIMIE 30, EXAMEN PROTOTYPE - Corrigé

1. A 11. A 21. D 31. A 41. C2. C 12. B 22. B 32. C 42. D3. A 13. A 23. A 33. D 43. A4. B 14. D 24. B 34. A 44. B5. B 15. C 25. D 35. A 45. C6. C 16. D 26. B 36. B 46. A7. A 17. C 27. D 37. C 47. B8. A 18. C 28. C 38. C 48. C9. D 19. B 29. B 39. D 49. A10. D 20. D 30. C 40. B 50. D

1. A. A. (aq)Ca 2� , insoluble avec 24SO � , soluble avec �Cl

B. (aq)Ag� , insoluble avec 24SO � , insoluble avec �Cl

C. (aq)Na� , soluble avec 24SO � , soluble avec �Cl

D. (aq)Mg 2� , soluble avec 24SO � , soluble avec �Cl

2. C

3. A. 1200 g passent la courbe de solubilité du nitrate de sodium à �57 C.

4. B. A. Les deux cations sont insolubles avec 2S� .B. 2Ra � est insoluble avec �OH et 2Be� est insoluble avec 2

3SO � .

C. Les deux cations sont solubles avec �Br .D. Les deux cations sont solubles avec les deux anions.

5. B.

- ii -(Chimie - Examen prototype - Corrigé)

(octobre 2002)

� � � �kJ196,0

187,8)2(0285,8)2(frΣ∆HfpΣ∆H∆H

��

��

��

N]-NH-[4N-H]-2HN[Nformées produits des chimique uniond' Énergies -

brisées réactifs des chimique uniond' Énergie

��

�

��H

6. C. Les équations ioniques nettes n'incluent que les espèces chimiques quiréagissent. Aucun ion spectateur n'est inclus.

7. A. Les équations ioniques globales incluent tous les ions spectateurs en plusde ceux qui participent à la formation du précipité.

8. A.

9. D.

10. D A. exothermique parce que �H est négatifB. exothermique parce que �H est négatifC. exothermique parce que de l’énergie est située sur le côté produit.D. endothermique parce que �H est positif

11. A. % d'erreur 100A

EA�

�

� (voir la page de formules)

2,2%

100%547

535547

�

�

�

�

12. B. tmcQ ��

= (75,0 g)(4,18 J · g-1 · oC-1)(24,9 oC - 22,0 oC)Q = 909 J

13. A. C2H5OH = 46,0 g/mol mol = 2,68 g = 0,583 g46,0 g/mol

∆H = 0,830 kJ = 14,2 kJ/mol0,0583 mol

- iii -(Chimie - Examen prototype - Corrigé)

(octobre 2002)

2E2BA

2BDC3Étape

2EDX2Étape

CXA1Étape

��

��

��

��

14. D. Seule la réponse D requiert de l'énergie pour avoir lieu, toutes les autreslibérant de l'énergie.

15. C. L'énergie d'activation se mesure à partir de l'énergie des produits (le pointde départ de la réaction inverse) jusqu'au point le plus élevé sur legraphique.

16. D. �� = énergie des produits - énergie des réactifs

17. C. Selon la théorie des collisions, la vitesse d’une réaction chimique dépendET de la fréquence ET de l’efficacité des collisions.

18. C.

19. B. L’énergie cinétique augmente le long de l’axe des x. Il y a plus de surfacesous la courbe de 2T plus loin le long de l’axe. Donc, un plus grand nombrede molécules possèdent la plus haute énergie cinétique.

20. D. La ligne pointillée représente l’énergie d’activation )a(E . Le graphiqueavec le moins de particules avec l’énergie d’activation est le D parce queseules les molécules de droite ont suffisamment d’énergie pour réagir.Par conséquent la vitesse de cette réaction bénéficiera le plus d’uneaugmentation de la température.

21. D. Les changements de pression n'influent que sur les gaz à l'équilibre.

22. B. Les catalyseurs n’ont pas d’effet sur l’équilibre une fois celui-ci établiparce que la vitesse de la réaction directe et la vitesse de la réactioninverse sont affectées également. Seul le choix B indique qu’il n’y a pas dechangement.

23. A Les vitesses des réactions directe et inverse sont égales, ce qui se traduiten l’absence de tout changement visible lorsque cet équilibre est atteint.

Annuler lessubstances qui setrouvent des deuxcôtés des équations

- iv -(Chimie - Examen prototype - Corrigé)

(octobre 2002)

24. B. Une augmentation de �H2� déplace l’équilibre vers la droite pour utiliserun peu de cet H2 supplémentaire. Ceci résulte en une diminution de�Cl2� et une augmentation de �HCl�.

25. D. A. Il ne s’agit pas d’un système fermé parce que le CO2(g) peuts’échapper.

B. MgCl2(s) � MgCl2(aq) . Il ne reste plus de réactif, donc il ne peut pasy avoir d’équilibre.

C. Il ne s’agit pas d’un système fermé, parce que l’ H2O(g) peuts’échapper.

D. La solution est le seul système fermé dans lequel des réactionsréversibles se déroulent à la même vitesse. Un récipient fermé estseulement requis pour des systèmes contenant des gaz.

26. B.� �2N � �2H � �3NH

[Initiale] 0,96 M 0,72 M --[Changement] 0,12 M 0,36 M 0,24 M[Équilibre] 0,84 M 0,36 M 0,24 M

� ��

� �

� ��

� � M36,0M36,0M72,0équilH

M36,0xM24,0

x23

équilNHutiliséH

M84,0M12,0M96,0équilN

M12,0xM24,0

x21

équilNHutiliséN

2

3

2

2

3

2

��

��

��

��

� ��

5,147,136,084,0

24,0éqK 3

2

��

27. D. La ligne verticale de la courbe Z indique un accroissement de laconcentration

28. C. Kéq= [Prod]a

[Réact]b

- les coefficients dans l'équationbalancée sont utilisés commeexposants dans l'expression de Kéq

- v -(Chimie - Examen prototype - Corrigé)

(octobre 2002)

29. B. Le dernier plateau de la courbe est le pH de l’acide. Le plus haut plateauest le pH de la base.

30. B. Des quatre acides de la liste, HCl(aq) a la valeur de aK la plus élevée et est

donc l’acide le plus fort.

31. A. La substance doit perdre un �H et gagner un �H .Équation 1 - 323 COHHCO �

� , gagne un �H

Équation 3 - ��

�2

33 COHCO , perd un �H

32. C. Ceci est un exemple de titrage mettant en jeu un excès d'acide de base.

moles d'acide = CV = 0,100 mol/l � 0,100 l = 0,0100moles de base = CV = 0,125 mol/l � 0,200 l = 0,0250excès de base = 0,0250 – 0,0100 = 0,0150 moles

[ �OH ] = l0,300

moles0,0150 = 0,0500 M

12,7 1.314 pH1,3 0,0500log pOH

��

��

Le carmin d'indigo sera vert.

33. D. OH2 peut gagner ou perdre un �H pour former �OH ou �OH3 .

Le choix A peut seulement perdre un �H , les choix B et C ne peuvent niperdre ni gagner d’ �H .

34. A. Un goût sûr indique un acide. Les acides réagissent avec les métaux pourproduire de l’ (g)H2 . Les trois autres choix sont tous des caractéristiquesdes bases.

35. A. BBAA VMVM �

� �� ml5,0l,0050V

Vl/mol6,0l,15/lmol0,20

B

B

��

�

- vi -(Chimie - Examen prototype - Corrigé)

(octobre 2002)

36. B. (aq)ClO(aq)HHClO(aq) ��

��

]HClO[]ClO[]H[

aK��

� Si x = [H-] = [ClO-]

mol/l101,6][Hx102,5x0,85(x)(x)

102,9 4828 ��

��

37. C. (aq)HX(aq)HX(aq)H2��

��

(aq)X(aq)H(aq)HX -2��

��

38. C. ]OH[]H[K w��

�

� � 3,10107,94logpH

107,94][H

]10[1,26][H101,00

4

4

1114

��

��

��

�

��

��

39. D. BBAA VM2VM �

� ��

mol/l0,0833l0,0450mol103,75

M

l0,0225M2l0,015mol/l0,2503-

B

B

�

�

�

�

40. B. Les équations 2 et 3 ont un ou des électron(s) )(e� du côté droit del’équation. Toutes les autres équations ont des électrons du côté gauche del’équation, ce qui implique des réductions. L’oxydation amène une perted’électrons.

41. C. La demi-réaction du cuivre est la seule qui ait une valeur de potentielnormal d’électrode plus élevée que celle du Sn sur le tableau. Le 2Sn�

réagira avec tout autre métal au-dessous de lui sur le tableau.

42 D. Une demi-réaction de réduction implique la diminution du nombred’oxydation d’un élément (il y a gain d’électrons). Les autres choixmontrent des augmentations dans le nombre d’oxydation.

baseladans2OH�

- vii -(Chimie - Examen prototype - Corrigé)

(octobre 2002)

43. A. La substance oxydée doit être un réactif (donc du côté gauche de l’équation)et doit voir augmenter son nombre d’oxydation 2II �

� montre unchangement du nombre d’oxydation de -1 à 0.

44. B. La connexion du fer à la borne négative va inverser le processus decorrosion, comme dans une cellule électrolytique. L’étain et le plomb vontprovoquer la rouille du fer parce qu’ils sont plus haut placés dans letableau des potentiels normaux d’électrode, et donc seront capables decapter les électrons du fer, qui s’oxydera. La connexion du fer à la bornepositive attirera des électrons. Le fer perdra donc des électrons, ce quirésultera aussi en rouille.

45. C. L’oxygène subit une réduction. Son nombre d’oxydation passe de 0 à -2.

46. A. Le sou de suivre a besoin d’une source d’électrons (cathode) et de (aq)Ni 2�

pour se plaquer au nickel. La réduction a lieu à la cathode des cellulesélectrochimiques et électrolytiques. (Pensez à « red-cats »)

47. B. La demi-réaction de l'aluminium a une valeur E� plus petite, ce qui en faitla demi-réaction d'oxydation de la cellule qui en résulte.

48. C. Les électrons circulent de l'anode vers la cathode, de sorte que Mg estl'anode.

49. A. Le cuivre est la cathode et il sera réduit.

50. D. + 2,37 V+ 0,34 V+ 2,71 V

Le signe est inversé parce que laréaction est écrite comme uneoxydation.

examen prototype chimie - k12.gov.sk.ca 8h 5e mn 2 4h 2 o 4 +1,52 au 3 3e au(s) +1,50 ... (222,02)...

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