chimie ? 5041 - Commission scolaire de Laval

Commission scolaire
des Laurentides CORRIGÉ CHIMIE - 5041 Forme A ÉTUDE DES GAZ
Chimie- 5041 Prétest Préparé par Isabelle Lapierre Janvier 2003 CHIMIE - 5041 PRÉTEST
FORME A
L'ÉTUDE DES GAZ 1. La matière subit des changements de phase. Précisez si des énoncés
sont faux et corrigez-les. A. Lorsque le fer passe de l'état solide à l'état liquide, l'attraction
entre les atomes diminue.
B. Sur le mont Everest, l'eau bout plus rapidement , ce qui se fait à
une température inférieure et à une pression plus élevée que 101.3
kPa.
C. Dans une bonbonne de gaz pour les BBQ, les molécules de gaz sont
comprimées dans un volume déterminé. Sinon, les molécules auraient un
volume indéfini.
D. Il est impossible de comprimer 100 ml de lait car la distance entre
les molécules est trop petite. Rép. : B - Sur le mont Everest, l'eau bout plus rapidement , ce qui
se fait à une température inférieure et à une pression plus basse que
101.3 kPa.
4 points 2. Vrai ou faux. Si faux, corrigez l'énoncé. A. Le cycle de l'ozone est perturbé par la présence des CFC. Ces
derniers, dans l'atmosphère, jouent un rôle de catalyseur en empêchant
l'oxygène (O2 ) de régénérer l'ozone. Vrai
B. Le SO2 est un gaz provenant de la combustion des combustibles
fossiles et de la cheminée des usines. Il contribue à la destruction
de la couche d'ozone. Faux...
Il contribue à la formation de pluie acide.
C. La photosynthèse permet la production d'oxygène. C'est pourquoi la
destruction massive de la forêt amazonienne est si dramatique. Vrai
D. Le CO2 est un gaz rejeté par l'homme lors de la respiration. C'est à
cause du phénomène de surpopulation que l'effet de serre augmente.
Faux... c'est à cause de l'utilisation des combustibles fossiles que
l'effet de serre augmente. 4 points
3. Un contenant de crème à raser est écrasé par mégarde. Toute la crème
sort de son contenant.
Comment expliquer ce résultat? (utilisez la définition de la
pression).
P= F
A En comprimant le contenant, une force est appliquée. Puisque P(F, la
pression augmente. Le volume occupé par les molécules est inférieur et
le nombre de molécules par unité de surface augmente.
4 points
4. En utilisant l'hypothèse d'Avogadro, trouvez l'affirmation exacte et
justifiez. 2H2 + O2 2H2 O A. A TPN, l'ajout d'une mole de H2 produira 2 moles d'eau.
B. Si on diminue de moitié la quantité d'oxygène, il n'y aura pas
d'effet sur la quantité d'eau produite.
C. 10 L d'eau seront produits si 5 L d'oxygène et 10 L d'hydrogène
sont présents au départ.
D. 100 g d'oxygène sont nécessaires pour réagir avec 50 g d'hydrogène. On sait que V(n alors, si 2 moles réagissent avec 1 mole, 10 L vont réagir
avec 5 L pour donner 2 moles et 10 L.
4 points 5. On gonfle 10 ballons pour la fête à Mathieu dans une maison à 250 C.
Par la suite, les ballons sont installés sur le perron extérieur à -
50 C. Après 2 heures, les ballons ont diminué de moitié leur volume.
Expliquer le phénomène en vous appuyant sur les lois régissant le
comportement des gaz. Rép. : Lorsque la température diminue, l'énergie cinétique des
molécules dans le ballon diminue aussi. La vitesse de déplacement
est moindre, il y a moins de collisions et le volume occupé diminue.
4 points 6. Un pneu d'auto est gonflé à l'extérieur d'un garage à une température
de 00 C. Le pneu contient 15 kPa de pression et a un volume de 5 L.
A. Qu'arrive-t-il au volume du pneu en été lorsque la température est de
300 C?
Rép : Volume augmente car l'énergie cinétique des molécules augmente.
V1 = V2 5 = V2 V2 = 5.55 L
T1 T2 270 303
B. Si 5 kPa de pression est ajouté au pneu à 00 C, combien de moles le
pneu contiendra-t-il?
1- Pv = nRT 2- P1 = n1
15 kPa . 5 L = 8.314 . N . 273 P2 n2
N = 0.033 moles 15 = 0.033
20 n2
n2 = 4 points
7. Vrai ou faux.
A. Une liaison exothermique signifie que l'énergie possédée par les
produits est supérieure à celle possédée par les réactifs. Vrai
B. Dans une réaction endothermique, il est plus facile de former les
réactifs que les produits. Vrai
C. Les éléments de la famille VA peuvent former jusqu'à 5 liaisons
avec d'autres atomes. Faux
D. Quand l'énergie pour briser les réactifs est supérieure à l'énergie
de formation des produits, la réaction se révèle exothermique. Faux
4 points 8. Sur un comptoir de cuisine, on retrouve les éléments suivants : un
couteau en acier inoxydable allant au lave-vaisselle, un verre de jus
d'orange Minute Maid et un pot de confiture Kraft aux fraises.
Classez ces éléments en ordre croissant de température de fusion et
justifiez.
Jus d'orange, confiture, couteau
À température de la pièce, le jus d'orange est liquide, la
confiture est solide-liquide et le couteau est très solide. Donc,
l'énergie nécessaire à la fusion du couteau est supérieure à celle de
la confiture qui est, à son tour, supérieure à celle du jus d'orange.
4 points
9. On introduit 3 gaz dans 3 ballons de 1 L. Le premier ballon contient
55 g de C02 . Le deuxième ballon contient 20 g de CH4. Le troisième
ballon contient 15 g d'un gaz inconnu. Si la même quantité de moles se
trouve dans chaque ballon, déterminer la masse molaire du gaz inconnu.
1 mole CO2 = 44 g 1 mole CH4 = 16 g 1 mole X = ?g
X = 55 g X = 20 g
1.25 moles = 15 g
( 1.25 moles ( 1.25 moles
4 points 10. Dans un erlenmeyer de 2 L se trouvent 15 g de NO, 25 g de S02, 30 g
de C02 et 5 g de 02. La pression interne de l'erlenmeyer est de 50
kPa.
Calculez la pression partielle de chaque gaz.
1 mole NO = 30 g 1 mole SO2 = 64.1g 1 mole CO2 = 44 g 1 mole
O2 = 32 g
X = 15 g X = 20 g X
= 30 g X = 5 g
( 0.5 mole ( 0.39 mole ( 0.68 mole
( 0.16 mole
nTotal = 0.5 + 0.39 + 0.68 + 0.16 = 1.73 moles PNO= 0.5_ Pso2 = 0.39 Pco2 = 0.68 Po2 =
0.16
50 1.73 50 1.73 50 1.73 50
1.73
PNO = 14.5 kPa Pso2 = 11.3 kPa Pco2 = 19.7 kPa Po2 = 4.6 kPa 4 points 11. Une bonbonne de crème fouettée (500 ml) se trouve à 200 C et subit
une pression interne de 70 kPa. Si la température chute à 00 C et
qu'on transfert le tout dans un nouveau contenant de 200 ml, qu'arrive-
t-il à la pression?
V1 = 0.5 L V2 = 0.2 L
T1 = 20 + 273 = 293 kPa T2 = 0 + 273 = 273 k
P1 = 70 kPa P2 = ? P1 V1 = P2 V2 T1 T2 70 x 0.5 = P2 x 0.2
293 273
4 points 12. Le procédé Haber permet de fabriquer de l'ammoniac (NH3) en utilisant
de l'azote (N2) et de l'hydrogène (H2) selon l'équation : N2(g) + 3
H2(g) ( 2 NH3(g)
Déterminer la masse de N2 requise pour préparer 2 L d'ammoniac à
350 K et 450 kPa. ( PV = nRT 450 x 2 = n x 8.31 x 350 n = 0.31 mole de NH3
( N2 + 3 H2 ( 2 NH3
28 g 2 moles
X g 0.31 mole
28 g X 0.31 mole =
2 moles
13. Voici différents énoncés sur les gaz :
Trouvez les énoncés faux et expliquer pourquoi à l'aide de la théorie
cinétique des gaz. 1. Lorsque l'on chauffe l'eau d'une bouilloire, les molécules
acquièrent de l'énergie, les liens s'affaiblissent, se brisent. Les
molécules deviennent indépendants. Vrai 2. Au point d'ébullition d'une substance, toute la chaleur fournie
sert à chauffer le gaz libéré. Faux : La chaleur sert à briser les
liens qui retiennent les molécules du liquide afin d'en faire un
gaz. 3. Lorsqu'il fait froid, le mercure descend car l'agitation des
molécules de mercure diminue. Il y a contraction. Vrai 4. Le mot "brownien" s'explique par le fait que les molécules de
pollen bougent dans l'eau comme si elles étaient vivantes. Faux :
Ce sont les molécules du liquide qui entrent continuellement en
collision avec les grains de pollen car les molécules sont animées
de mouvement de rotation et de vibration.