Commission scolaire des Laurentides CORRIGÉ CHIMIE 5043 Forme B RÉACTIONS CHIMIQUES II CHIMIE 5043 PRÉTEST Préparé par Isabelle Lapierre Ce document est disponible sur le site web du Sitsat estrie Janvier 2003 Révision avril 2013
CHIMIE 5043 PRÉTEST FORME B RÉACTIONS CHIMIQUES II 1. Base [ OH ] (M) [ Base ] (M) Kb NH 3 5,23 X 10 4 6,47 X 10 2?? NO 2?? 4,34 X 10 4 1.4 x 10 11 A. Remplissez les cases vides. NH 3 + H 2 O NH + 4 + OH 6.47 x 10 2 0 0 5.23 x 10 4 5.23 x 10 4 5.23 x 10 4 6.47 x 10 2 5.23 x 10 4 5.23 x 10 4 Kb = [NH 4 + ] [OH ] = (5.23 x 10 4 ) 2 [NH 3 ] 6.47 x 10 2 Kb = 4.2 x 10 6 NO 2 + H 2 O HNO 2 + OH 4.34 x 10 4 0 0 x + x + x 4.34 x 10 4 x x Kb = [HNO 2 ] [OH ] 1.4 x 10 11 = x 2 [NO 2 ] 4.34 x 10 4 [OH ] = 7.7 x 10 8 M B. Quelle base est : la plus forte? NH 3 la plus faible? NO 2 2. 8 NH 3 + 3 Cl 2 + 55 Kj 6 NH 4 Cl + N 2 Une diminution subite de température amènera un changement dans l'équation. Exprimez la constante d'équilibre de la et expliquez l'effet d'une diminution de température sur sa valeur. Justifiez à l'aide du principe de Le Châtelier K = [N 2 ] [NH 4 Cl] 6 [NH 3 ] 8 [Cl 2 ] 3 Une diminution de température favorise la inverse. Il y aura formation de plus de réactifs et de moins de produits. La constante d'équilibre diminuera. La endothermique est favorisée. Page 1 de 6
3. 2H 2(g) + O 2(g) 2H 2 O (g) Mentionnez 3 moyens différents permettant de diminuer la concentration d'eau dans ce système. Justifiez à l'aide du principe de Le Châtelier. A. [H 2 ], [I 2 ] : Si les réactifs sont moins nombreux, ils réagiront moins. Les produits seront en moins grande quantité. La inverse est favorisée. B. pression : Cela favorise la côté où il y a le plus de molécules. La inverse est favorisée. C. température : Cela favorise le côté où il y a le moins de chaleur. La inverse est favorisée. Al Cl K + Co 4. Al +3 SO 4 2 Co +2 SO 4 2 A. Complétez le schéma en indiquant où se trouvent les éléments suivants : Al +3, C0 +2, le sens de déplacement de K + et de Cl, le sens de déplacement des électrons. B. Écrivez l'équation de la d'oxydoréduction et calculez la différence de potentiel. 2 AL (s) 2 Al +3 + 6 e 3 Co +2 + 6e 3 Co (s) 2 Al (s) + 3 Co +2 3 Co (s) + 2 Al +3 E 0 = 1.38V 5A. 5B. 5C. À l'équilibre, une chimique amènetelle un changement chimique? Oui, les s directes et inverses continuent de s'effectuer. Une chimique à l'équilibre estelle réversible ou irréversible? Réversible. Qu'arrivetil aux vitesses des s directes et inverses lorsque la est à l'équilibre? Les vitesses sont égales. Page 2 de 6
6. Y 2 + Z 2 2 X Z + a kj K = 300 à 273 K Si 3 moles de X Z sont mises dans un erlenmeyer de 2 L, calculez la concentration de chaque espèce à l'équilibre. Y 2 + Z 2 2 XZ 0 0 1.5 K = [XZ] 2 +x +x 2x [Y 2 ] [Z 2 ] +x +x 152x 152x 300 = (152x) 2 152x x 2 4x 2 3x + 2.25 300 x 2 = 4x 2 6x + 2.25 3x 0 = 296x 2 6x + 2.25 4x 2 6x + 2.25 b ± b 2 4 ac / 2a 6 ± 36 (4x 296 X 2.25) / 2x 296 6 ± 36 + 2664 / 592 6 ± 52 / 592 x = 6 + 52 x = 6 52 592 592 x = 0.196 x = 0,078 M Y 2 = 0.155M Z 2 = 0.155M XZ = 15(2X0.155) = 1.19 M 7. 3H 2(g) + N 2(g) 2NH 3(g) + 150 kj Les changements suivants sont apportés au système. Pour chaque changement, précisez dans quel sens ira la à l'aide du principe de Le Châtelier : A. Une diminution de température : La directe (exo) est favorisée pour remplacer l'énergie perdue. B. Une augmentation de pression : La directe (exo) est favorisée car il y a moins de molécules. C. Une diminution de la concentration en H 2 : La inverse (endo) est favorisée pour remplacer le H 2 perdue. D. Une diminution de la concentration en NH 3 : La directe (exo) est favorisée pour remplacer le NH 3 perdu. Page 3 de 6
8. KCl Zn Ni Zn +2 NO 3 NO 3 Ni +2 A. Quelle électrode a une masse qui diminue en fonction du temps? L'électrode de zinc. B. Parmi les énoncés suivants, trouvez les énoncés vrais et justifiez votre choix : a. Le Zn +2 est l'oxydant b. Le Ni (s) est le réducteur c. Le Zn (s) a été oxydé d. Le Ni +2 a été réduit Les énoncés 3 et 4 sont vrais. 3. Zn (s) est oxydé car c'est une d'oxydation. 4. Ni +2 est réduit car c'est une de réduction. 9. H 2 SO 4 + 2NaOH Na 2 SO 4 + 2H 2 O La de neutralisation a été faite à l'aide de 200 ml de H 2 SO 4 0,01 mol / L et de 100 ml de NaOH. Si la dissociation de l'acide et de la base est complète, quels sont le ph et le poh du H 2 SO 4 et du NaOH? H 2 SO 4 = 0.01 M [H + ] = 0.02 M ph = 10 g [H + ] = 10 g 0.02 = 1.70 poh = 141.70 = 12,30 NaOH : CaVa = CbVb 0.02 200 = Cb x 100 0.04 M poh = 10g [OH ] = 10g 0.04 = 1.40 ph = 141.14 = 12.60 2 points 10. Thomas fait une solution de NH 4 OH. Il indique sur sa bouteille que la concentration est de 8,5 X 10 2 M. Que vaut la concentration en H + et en OH, le ph et le poh de sa solution? [OH ] = 8.5 x 10 2 M [H + ] = 1 x 10 14 / 8.5 x 10 2 = 1.18 x 10 13 M poh = 10g 8.5 x 10 2 = 1.07 ph = 10g 1.18 x 10 13 = 12.93 2 points Page 4 de 6
11. Mn (NO 3 ) 2 Ni (NO 3 ) 2 Ag NO 3 Pb (NO 3 ) 2 Mn(s) Ni(s) aucune Ag(s) aucune aucune aucune Pb(s) aucune aucune A. Remplissez les cases vides. B. Classez les différents couples en ordre décroissant de la différence de potentiel positif. Pour chaque couple, précisez quel est l'agent oxydant et réducteur. 1. Mn(s) Ag + (1.98V) 4. Mn(s) Ni +2 (0.95V) réd. oxy réd oxy 2. Mn(s) Pb +2 (1.05V) 5. Pb(s) Ag + (0,93V) réd oxy réd oxy 3. Ni(s) Ag + (1.03V) 6. Ni(s) Pb +2 (0,10V) réd oxy réd oxy 12. Parmi les équations suivantes, lesquelles donnent lieu à des s spontanées? Justifiez votre choix. A. Ni +2 (aq) + Ag(s) Ag +1 (aq) + Ni(s) B. Cr(s) + I 2 (l) Cr +3 (aq) + I (aq) C. Ca(s) + Zn +2 (aq) Ca +2 (aq) + Zn(s) D. Cd(s) + I 2(s) 2 I (aq) + Cd +2 (aq) C et D. C. 2.74 0.76 = 2.00V potentiel positif = spontanée D. 0.40 + 0.54 = 0.94V potentiel positif = spontanée 3 points Page 5 de 6
13. H 2 SO 4 + 2N a OH Na 2 SO 4 + 2H 2 O A. Si 45 g de H 2 SO 4 réagissent, quelle masse de Na 2 SO 4 sera produite? 98.1g 142.1g 1 mole H 2 SO 4 = 98.1g 45g xg 1 mole Na 2 SO 4 = 142.1g 45g x 142.1g = 65.2g 98.1g B. Quelle est la masse de NaOH nécessaire pour produire 3,5 moles de Na 2 SO 4? 80g 1 mole 1 mole NaOH = 40g xg 3.5 moles 40g x 3.5 moles = 280g 1 mole 14. C + HNO 3 CO 2 + NO + H 2 O Équilibrez à l'aide des nombres d'oxydation. perdu 0 +1+52 +42 +22 +12 C + HNO 3 CO 2 + NO + H 2 O +1+ 56=0 +44=0 +2 2=0 +22=0 3 C 3C +4 + 12e 4N +5 + 12e 4N +2 4N +5 +3C 3C +4 + 4N +2 gagne 3 3C + 4HNO 3 3CO 2 + 4NO + 2H 2 15. Voici différentes affirmations sur l'oxydoréduction. Trouvez les énoncés fautifs et corrigezles de façon à les rendre valides. A. Une rédox est une chimique dans laquelle une espèce chimique cède ses électrons à une autre. B. Le réducteur occupe toujours la position la plus haute dans le tableau des potentiels standards de réduction. C. Les s d'oxydoréduction spontanées sont endothermiques. D. La valeur du potentiel standard de réduction est une mesure de la capacité à capter des électrons. Les énoncés fautifs sont B et C B. la plus basse C. exothermiques Page 6 de 6