Sujet UE 1

Concours blanc PAES
Samedi 17 novembre 2012
UE 1 : Atomes, Biomolécules, Génome,
Bioénergétique, Métabolisme
Durée : 1h 30min
Documents et calculatrices interdits.
RECOMMANDATIONS IMPORTANTES
AVANT DE COMMENCER L’EPREUVE
Vous avez à votre disposition un fascicule de 40 questions QCM.
(Réponses à reporter sur la grille de QCM)
Assurez-vous que ce fascicule comporte bien 19 pages en comptant celle-ci.
Dans le cas contraire, prévenez immédiatement un tuteur.
AUCUNE RECLAMATION NE SERA ADMISE PAR LA SUITE
OBLIGATIONS CONCERNANT LA FEUILLE DE REPONSES AUX QCM
Vous devez absolument utiliser un stylo ou un feutre noir pour cocher votre réponse définitive sur la
feuille de réponses. Il est vivement conseillé de remplir tout d’abord cette feuille au crayon (vous pouvez
gommer), puis repasser les réponses à l’encre. Les feuilles de réponses remplies au crayon seront
affectées de la note zéro.
Vous ne devez normalement remplir que la première des deux lignes prévues pour la réponse à chaque
question. En cas d’erreur à l’encre, vous devez utiliser la seconde ligne prévue pour chaque question.
En cas d’erreurs multiples, il vaut mieux remplir une nouvelle feuille où vous devrez reporter :
NOM, PRENOM, MATIERE, N◦d’ETUDIANT, N◦de TUTORAT
Ce sujet a été entièrement réalisé par le Tutorat.
Ni les professeurs ni la faculté ne pourront être tenus responsables de la validité des
informations qu’il contient, même en cas d’une éventuelle relecture par un professeur.

Chimie générale
Question 1 : Parmi les propositions suivantes, choisir la (les) proposition(s) exacte(s)
(Donnée : 29Cu) :
A. La structure électronique de l’ion Cu+est : 1s2,2s2,2p6,3s2,3p6,4s2,3d8.
B. Le quadruplet de nombres quantiques (n,l,ml,ms) = (4 ; 0 ; 0 ; +1
2) peut permettre
de décrire un électron célibataire du cuivre.
C. Le soufre a une énergie d’ionisation plus grande que celle du cuivre, cette différence
est due d’une part à l’effet de charge et d’autre part à l’effet de distance.
D. L’angle de valence de Cl −N−Cl de NCl3est inférieur à l’angle de valence de
F−N−Fde NF3.
E. La molécule NCl3comporte un angle de valence égal à 120◦.
Question 2 : On se propose d’étudier la cinétique de la réaction de formation du cyan-
hydrine, notée C obtenue à partir de la réaction de l’acide cyanhydrique HCN sur
l’éthanal CH3CHO, que l’on note E : HCN +E=C
On admettra que la formation de cyanhydrine se fait par une réaction élémentaire.
Dans une première expérience , on fait réagir 0.1mol/L de HCN avec 0.1mol/L de
E. On obtient une vitesse de réaction v1= 0.5mol/L/s.
Dans une seconde expérience, on fait réagir 0.1mol/L de HCN avec 0,005mol/L de
E. On obtient alors une vitesse de v2= 0.025mol/L/s.
Parmi les propositions suivantes, choisir la (les) proposition(s) exacte(s) :
A. La réaction admet un ordre global de 1.
B. L’ordre partiel par rapport à E est de 1.
C. Dans la première expérience, il y a dégénérescence de l’ordre.
D. La constante de vitesse apparente vaut 50L/mol/s.
E. La constante de vitesse apparente vaut 5L/mol/s.
Question 3 : On s’intéresse ici à un sel refroidisseur obtenu à partir de nitrate d’am-
monium NH4NO3et d’eau utilisé notamment dans un petit sachet qu’un joggeur se
met lors d’une foulure pour atténuer la douleur.
On sait que l’enthalpie standard de dissolution du nitrate d’ammonium est de +27kJ.mol−1,
on se demande donc quelle serait la température finale obtenue en dissolvant 160g de
ce sel dans 0.9 L d’eau initialement à 18◦C.
Données :
– La capacité calorifique molaire de l’eau est Cmest de 75J/K/mol
–108
3.75 = 28.8
2

–114
3.75 = 30.4
–108
3.85 = 28.1
–114
3.85 = 29.6
–M(O) = 16g/mol
–M(N) = 14g/mol
–M(H) = 1g/mol
Parmi les propositions suivantes, choisir la (les) proposition(s) exacte(s) :
A. La réaction est endothermique.
B. La température finale atteinte sera de 2.8◦C et le joggeur aura moins mal.
C. La température finale atteinte sera de 3.2◦C et le joggeur aura moins mal.
D. La température finale atteinte sera de 3.6◦C et le joggeur aura moins mal.
E. La température finale atteinte sera de 4.1◦C et le joggeur aura moins mal.
Question 4 : On étudie une réaction où l’enthalpie libre standard , exprimée en fonc-
tion de la température T en K est en kJ/mol :∆rG◦= 0.260 ∗T−130
On note respectivement ∆rH◦et ∆rS◦, l’enthalpie et l’entropie standard (supposées
indépendante de la température) de la réaction.
Parmi les propositions suivantes, choisir la (les) proposition(s) exacte(s) :
A. ∆rH◦= 130kJ/mol et ∆rS◦=−0.260kJ/K/mol.
B. ∆rH◦=−130kJ/mol et ∆rS◦= 260kJ/K/mol.
C. ∆rH◦=−130kJ/mol et ∆rS◦=−260J/K/mol.
D. La réaction spontanée dans les conditions standards à 300K.
E. La constante de la réaction a pour valeur K=1 à 500K.
Question 5 : Parmi les couples acido-basiques prposés, indiquez celui (ceux) qui
convient (conviennent) pour la préparation d’une solution tampon de pH = 6.0:
A. pKa(H3P O4/H2P O−
4) = 2,1.
B. pKa(H2CO3/HCO−
3) = 6,4.
C. pKa(NH3OH+/NH2OH)=6,0.
D. pKa(HClO/ClO−)=7,5.
E. pKa(CH3COOH/CH3COO−)=4,8.
Question 6 : La L-Asparagine (notée AsnH) fût le premier acide aminé découvert en
1806 par Louis Nicolas Vauqulin qui étudiait alors les asperges. Elle a pour formule
semi-développée :
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Données :
– Masse molaire de AsnH = 132g/mol
–pKa(AsnH+
2/AsnH+/−) = 2.0
–pKa(AsnH+/−/Asn−)=8.8
Parmi les affirmations suivantes, indiquez celle(s) qui est (sont) inexacte(s) :
A. A pH= 7.4, l’espèce majoritaire de la L-Asparagine est AsnH+
2.
B. A pH=9.9, la concentration de la base faible Asn−est au moins 10 fois supérieure
à celle de son acide conjugué.
C. On dissout 44.0 g de L-Asparagine dans 500mL d’eau pour obtenir une solution
aqueuse S1. Le pH de cette solution est égal à 5.4.
D. Il faut verser 33 mL de soude de concentration 0.5 mol/L dans la solution S1 pour
obtenir une solution S2 de pH=8.8
E. Aucune des réponses précédentes n’est exacte.
Question 7 : AT= 298K, on réalise la pile suivante telle que [Zn2+] = [Zn] = [Ni2+] =
0.20mol/L
Le pH est constant et maintenu à 1.
Données :
–RT
FLN(X)=0.06 ×log(X)(en volts)
–E◦(Zn2+/Zn) = −0.76Vet E◦(Ni2+/Ni) = −0.25V
Parmi les propositions suivantes, choisir la (les) proposition(s) exacte(s) :
A. Le déplacement des électrons à l’extérieur de la pile se fait selon le sens 1.
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B. La demi-équation correspondant à l’anode est : Ni2+ + 2e−=Ni.
C. La force électromotrice (f.e.m) initiale de la pile est de 0.51 V.
D. La constante d’équilibre de la pile est de 1017.
E. Quand la force électromotrice de la pile est de E= 0.42V, le rapport Ni2+ ×Zn
Zn2+ ×Ni
est de 10−3.
Question 8 : AT= 298K, on réalise la pile suivante :
– Compartiment 1 : [F e3+] = 10−1et [F e2+] = 10−2.
– Compartiment 2 : [Cr2O2−
7] = 10−2et [Cr3+] = 10−1.
Les concentrations sont exprimées en mol/l et les deux compartiments de la pile ont
le même volume (100mL). Le pH est maintenu constant à 1.
Données :
–E◦(F e3+/F e2+) = 0.77V
–E◦(Cr2O2−
7/Cr3+)=1.33V
Parmi les propositions suivantes, choisir la (les) proposition(s) exacte(s) :
A. L’équation de la réaction est : Cr2O2−
7+ 14H2O+ 6F e2+ = 2Cr3+ + 6F e3+ + 21H2O.
B. Le potentiel de l’électrode F e3+/F e2+ au début du fonctionnement est E1=E◦(F e3+/F e2+)+
0.06log [F e3+]
[F e2+]= 0.83V.
C. La f.e.m de la pile au début de son fonctionnement est 1,26V.
D. La f.e.m de la pile lorsqu’elle est usée est de 0,77V.
E. La concentration de Cr2O72−restante lorsque la pile est usée est 4.8×10−3mol/L.
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