Chimie 30 - Alberta Education
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Chimie 30 Questions rendues publiques Questions tirées des examens en vue de l’obtention du diplôme de 12e année 2012 Pour obtenir plus de renseignements, veuillez communiquer avec Jack Edwards ([email protected]), Deb Stirrett ([email protected]) ou Tim Coates ([email protected]) à l’Assessment Sector, ou en composant le (780) 427-0010. Pour appeler sans frais de l’extérieur d’Edmonton, composez d’abord le 310-0000. Vous pouvez consulter le site Web de Alberta Education à education.alberta.ca. Ce document est conforme à la nouvelle orthographe. Dans ce document, le générique masculin est utilisé sans aucune discrimination et dans le seul but d’alléger le texte. © 2012, la Couronne du chef de l’Alberta représentée par le ministre de l’Éducation, Alberta Education, Assessment Sector, 44 Capital Boulevard, 10044 108 Street NW, Edmonton, Alberta T5J 5E6, et les détenteurs de licence. Tous droits réservés. Le détenteur des droits d’auteur autorise seulement les éducateurs de l’Alberta à reproduire, à des fins éducatives et non lucratives, les parties de ce document qui ne contiennent pas d’extraits. Les extraits de textes dans ce document ne peuvent pas être reproduits sans l’autorisation écrite de l’éditeur original (voir la page de références bibliographiques, le cas échéant). Table des matières Introduction................................................................................................................ 1 L’examen de Chimie 30 en vue de l’obtention du diplôme – aout 2012 Questions à choix multiple et à réponse numérique.................................................... 2 L’examen de Chimie 30 en vue de l’obtention du diplôme – aout 2012 Réponses : Questions à choix multiple et à réponse numérique........................................35 Introduction Les questions reproduites dans ce livret sont tirées de l’examen de Chimie 30 en vue de l’obtention du diplôme d’aout 2012. Ce matériel, tout comme le Programme d’études, le Bulletin d’information : 2012‑2013 et les Points saillants, offre aux enseignants de l’information qui pourrait les aider à prendre des décisions relatives aux programmes d’enseignement. L’Assessment Sector rend ces questions publiques, en versions française et anglaise. Toutes les 60 questions de l’examen de Chimie 30 en vue de l’obtention du diplôme d’aout 2012 sont rendues publiques. Les statistiques se réfèrent aux 602 élèves qui ont passé l’examen de Chimie 30 en vue de l’obtention du diplôme d’aout 2012, en anglais ou en français. On doit les interpréter avec prudence étant donné que la population scolaire qui a passé l’examen d’aout diffère considérablement de la population scolaire qui a passé l’examen de janvier ou celui de juin. 1 Chimie 30 Alberta Education, Assessment Sector Questions rendues publiques 2012-2013 L’examen de Chimie 30 en vue de l’obtention du diplôme – aout 2012 Questions à choix multiple et à réponse numérique 1. L’équation équilibrée qui représente la combustion de l’éthanol est variation d’enthalpie de la réaction est ii . i et la L’information qui complète l’énoncé ci-dessus se trouve dans la rangée Rangée i ii A. C2H5OH(l) + 3 O2(g) → 2 CO2(g) + 3 H2O(g) négative B. C2H5OH(l) + 3 O2(g) → 2 CO2(g) + 3 H2O(g) positive C. 2 C2H5OH(l) + 7 O2(g) → 4 CO2(g) + 6 H2O(g) négative D. 2 C2H5OH(l) + 7 O2(g) → 4 CO2(g) + 6 H2O(g) positive Utilisez l’information ci-dessous pour répondre à la question suivante. On utilise le méthanol comme carburant dans les voitures de course. On peut déterminer le contenu en énergie du méthanol en utilisant une méthode calorimétrique dans un système fermé. 2. Lequel des diagrammes ci-dessous représente la combustion du méthanol dans un système fermé? 2 Chimie 30 Alberta Education, Assessment Sector Questions rendues publiques 2012-2013 Utilisez l’information ci-dessous pour répondre à la question suivante. Réactions 1 Formation du monoxyde de carbone ∆H° = –110,5 kJ/mol 2 Formation du monoxyde d’azote ∆H° = +91,3 kJ/mol 3 Décomposition du peroxyde d’hydrogène ∆H° = –187,8 kJ/mol 4 Décomposition du tétraoxyde de diazote ∆H° = +11,1 kJ/mol 5 Mn(s) + O2(g) → MnO2(s) + 520 kJ 6 2 Ga(s) + O2(g) + 559 kJ → 2 GaO(g) 7 F2(g) + O2(g) → F2O2(g) ∆H° = +19,2 kJ/mol 8 N2O5(g) → N2(g) + 5 O2(g) 2 ∆H° = –13,3 kJ/mol Réponse numérique 1. On pourrait utiliser le diagramme d’enthalpie ci-dessus pour représenter les réactions numérotées , , et . (Notez les quatre chiffres de votre réponse dans n’importe quel ordre dans la section des réponses numériques sur la feuille de réponses.) 3 Chimie 30 Alberta Education, Assessment Sector Questions rendues publiques 2012-2013 Utilisez l’information ci-dessous pour répondre à la question suivante. 2 Al(l) + 3 NiO(l) → Al2O3(s) + 3 Ni(I) + 954 kJ 3. L’enthalpie molaire de réaction du NiO(l) dans la réaction représentée par l’équation ci-dessus est de A.+954 kJ/mol B.+318 kJ/mol C. –318 kJ/mol D. – 954 kJ/mol Utilisez l’information ci-dessous pour répondre à la question suivante. Certaines voitures de course d’accélération sont alimentées au méthanol, comme le montre l’équation suivante. 2 CH3OH(l) + 3 O2(g) → 2 CO2(g) + 4 H2O(g) ∆H = –1 275,8 kJ Réponse numérique 2. La masse du méthanol brulé pour produire une variation d’enthalpie de – 9,00 × 104 kJ est de __________ kg. (Notez votre réponse à trois chiffres dans la section des réponses numériques sur la feuille de réponses.) 4 Chimie 30 Alberta Education, Assessment Sector Questions rendues publiques 2012-2013 Utilisez l’information ci-dessous pour répondre à la question suivante. Dans une expérience, des techniciens ont comparé l’utilisation du méthane et du propane en tant que combustibles. Ils ont brulé des échantillons de ces deux combustibles et ont utilisé un calorimètre pour déterminer l’énergie transférée. Les réactions de combustion sont représentées par les équations suivantes. CH4(g) + 2 O2(g) → CO2(g) + 2 H2O(g) C3H8(g) + 5 O2(g) → 3 CO2(g) + 4 H2O(g) 4. Lequel des énoncés ci-dessous classifie correctement deux des variables dans l’expérience faite par les techniciens? A. La variable manipulée est le type de combustible et une variable contrôlée est le type de calorimètre. B. La variable répondante est la température finale de l’eau et une variable contrôlée est le type de combustible. C. La variable manipulée est le type de combustible et une variable répondante est la variation de température du combustible. D. La variable répondante est la température finale de l’eau et une variable contrôlée est la variation de température du combustible. Utilisez l’information ci-dessous pour répondre à la question suivante. Les réactions de la photosynthèse et de la respiration cellulaire sont représentées par les équations suivantes. Photosynthèse 6 CO2(g) + 6 H2O(l) + énergie → C6H12O6(aq) + 6 O2(g) Respiration cellulaire C6H12O6(aq) + 6 O2(g) → 6 CO2(g) + 6 H2O(l) + énergie 5. Lequel des énoncés suivants décrit avec précision la photosynthèse et la respiration cellulaire? A. Les produits de la photosynthèse ont moins d’énergie potentielle que les réactifs alors que dans la respiration cellulaire, les réactifs ont moins d’énergie potentielle que les produits. B. La photosynthèse permet d’emmagasiner de l’énergie sous forme de glucose et la respiration cellulaire absorbe l’énergie requise par tous les organismes. C. La photosynthèse est un processus exothermique et la respiration cellulaire est un processus endothermique. D. La photosynthèse requiert de l’énergie et la respiration cellulaire produit de l’énergie. 5 Chimie 30 Alberta Education, Assessment Sector Questions rendues publiques 2012-2013 Utilisez l’information ci-dessous pour répondre aux deux questions suivantes. Le saccarose, C12H22O11(s), est couramment utilisé pour sucrer les aliments. Pour déterminer l’enthalpie molaire de combustion du saccarose, un technicien brule un échantillon de 0,015 0 mol de saccarose à l’aide d’un calorimètre de cuivre qui contient 250,0 g d’eau. La combustion du saccarose est représentée par l’équation suivante. C12H22O11(s) + 12 O2(g) → 12 CO2(g) + 11 H2O(g) 6. Si la variation de température de l’eau dans le calorimètre est de +55,5 °C, on peut conclure que l’enthalpie molaire de combustion expérimentale du saccarose est d’environ A. – 8,72 × 10 –1 kJ/mol B. –1,40 × 101 kJ/mol C. –5,81 × 101 kJ/mol D. –3,88 × 103 kJ/mol 7. Si on inclut l’énergie comme terme dans l’équation ci-dessus, elle est dans le calorimètre subit principalement une variation de l’énergie ii i . , et l’eau L’information qui complète l’énoncé ci-dessus se trouve dans la rangée Rangée i ii A. un réactif cinétique B. un réactif potentielle C. un produit cinétique D. un produit potentielle 6 Chimie 30 Alberta Education, Assessment Sector Questions rendues publiques 2012-2013 Utilisez l’information ci-dessous pour répondre à la question suivante. 2 KClO3(s) → 2 KCl(s) + 3 O2(g) ∆H° = ? Réponse numérique 3. La variation d’enthalpie de la réaction représentée par l’équation ci-dessus est de +/–__________ kJ. (Notez votre réponse à trois chiffres dans la section des réponses numériques sur la feuille de réponses.) Utilisez l’information ci-dessous pour répondre à la question suivante. Les solutions de peroxyde d’hydrogène sont disponibles dans les magasins parce le peroxyde d’hydrogène se décompose très lentement. Lorsqu’on ajoute du MnO2(s) à une solution de peroxyde d’hydrogène, le peroxyde d’hydrogène se décompose rapidement, comme le montre l’équation suivante. 2 H2O2(aq) 2 H2O(l) + O2(g) + énergie 8. Dans la réaction représentée par l’équation ci-dessus, le MnO2(s) réagit pour A. augmenter l’énergie d’activation B. augmenter l’énergie libérée par la réaction C. réduire l’énergie nette libérée par la réaction D. fournir une autre filière énergétique pour la réaction 7 Chimie 30 Alberta Education, Assessment Sector Questions rendues publiques 2012-2013 Utilisez l’information ci-dessous pour répondre aux deux questions suivantes. Certains aliments sont emballés dans des paquets isolants contenant des substances chimiques qui produisent une réaction exothermique qui réchauffe les aliments. Lorsque du magnésium en poudre et un excès d’eau réagissent en présence du fer utilisé comme catalyseur, il y a libération d’énergie. La réaction est représentée par l’équation suivante. Réaction utilisée pour réchauffer des aliments emballés Mg(s) + 2 H2O(l) → Mg(OH)2(s) + H2(g) 9. Dans la réaction utilisée pour réchauffer des aliments emballés, l’agent oxydant est i , et la quantité d’électrons transférés lorsque 1 mol de magnésium métallique en poudre réagit est ii . L’information qui complète l’énoncé ci-dessus se trouve dans la rangée Rangée i ii A. Mg(s) 1 mol B. Mg(s) 2 mol C. H2O(l) 1 mol D. H2O(l) 2 mol Utilisez l’information supplémentaire ci-dessous pour répondre à la question suivante. Énoncés relatifs à la réaction de réchauffement 1 La vitesse de la réaction augmente. 2 La valeur de ∆H° de la réaction augmente. 3 La valeur de ∆H° de la réaction reste la même. 4 L’énergie potentielle des produits augmente. 10. Lequel ou lesquels des énoncés numérotés ci-dessus décrivent l’effet du fer utilisé comme catalyseur sur la réaction utilisée pour réchauffer des aliments emballés? A. 1 seulement B. 1 et 3 C. 1, 2 et 4 D. 2 et 4 seulement 8 Chimie 30 Alberta Education, Assessment Sector Questions rendues publiques 2012-2013 Utilisez l’information ci-dessous pour répondre aux deux questions suivantes. Le monoxyde d’azote gazeux, qu’on utilise pour traiter certaines maladies pulmonaires, est transporté dans des bouteilles de gaz sous pression. Le monoxyde d’azote gazeux est produit par la réaction de l’ammoniac gazeux avec l’oxygène gazeux, comme le montre l’équation suivante. Équation I 4 NH3(g) + 5 O2(g) → 4 NO(g) + 6 H2O(g) Sous haute pression, dans la bouteille de gaz, le monoxyde d’azote gazeux peut subir la réaction représentée par l’équation suivante. 3 NO(g) → N2O(g) + NO2(g) Équation II Réponse numérique 4. Le degré d’oxydation de l’azote dans NH3(g) est +/– (Notez dans la première colonne.) NO(g) est +/– (Notez dans la deuxième colonne.) N2O(g) est +/– (Notez dans la troisième colonne.) NO2(g) est +/– (Notez dans la quatrième colonne.) (Notez votre réponse dans la section des réponses numériques sur la feuille de réponses.) 11. Pendant la réaction représentée par l’équation II, le monoxyde d’azote subit et ii des électrons. i L’information qui complète l’énoncé ci-dessus se trouve dans la rangée Rangée i ii A. la dismutation l’oxygène gagne et perd B. la dismutation l’azote gagne et perd C. l’oxydation l’oxygène perd D. l’oxydation l’azote perd 9 Chimie 30 Alberta Education, Assessment Sector Questions rendues publiques 2012-2013 Utilisez l’information ci-dessous pour répondre à la question suivante. Dans des conditions acides, certains organismes exécutent une respiration anaérobie en utilisant des agents oxydants autres que l’oxygène. Une demi-réaction qui a lieu dans la respiration anaérobie est représentée par l’équation non équilibrée suivante. SO42–(aq) + H+(aq) + e– → HS–(aq) + H2O(l) Réponse numérique 5. Lorsqu’on équilibre l’équation ci-dessus à l’aide des plus petits coefficients entiers, le coefficient de SO42–(aq) est __________ (Notez dans la première colonne.) H+(aq) est __________ (Notez dans la deuxième colonne.) e– est __________ (Notez dans la troisième colonne.) H2O(l) est __________ (Notez dans la quatrième colonne.) (Notez votre réponse dans la section des réponses numériques sur la feuille de réponses.) Utilisez l’information ci-dessous pour répondre à la question suivante. Énoncés relatifs à la réduction et à l’oxydation I Le magnésium solide réagit et forme des ions Mg2+. II L’étain métallique forme des ions stables en perdant des électrons. III L’oxygène gazeux forme des ions stables en gagnant des électrons. IV Le zinc métallique est extrait de minerais contenant du ZnS(s). V Le degré d’oxydation du soufre change de +2 à –2. VI Le degré d’oxydation du soufre change de + 4 à + 6. 12. Les énoncés énumérés ci-dessus qui décrivent l’oxydation sont A. I, II et VI B. I, IV et VI C. II, IV et V D. III, IV et V 10 Alberta Education, Assessment Sector Chimie 30 Questions rendues publiques 2012-2013 Utilisez l’information ci-dessous pour répondre à la question suivante. Demi-réactions de réduction Am4+(aq) + e– → Am3+(aq) E° = + 4,60 V Tl3+(aq) + 2 e– → Tl+(aq) E° = +1,25 V Ac3+(aq) + 3 e– → Ac(s) E° = –2,20 V Cs+(aq) + e– → Cs(s) E° = –3,03 V 13. Laquelle des équations suivantes représente une réaction d’oxydoréduction spontanée? A. Ac(s) + 3 Cs+(aq) → 3 Cs(s) + Ac3+(aq) B. C.2 Ac3+(aq) + 3 Tl+(aq) → 3 Tl3+(aq) + 2 Ac(s) D.Tl3+(aq) + 2 Am3+(aq) → 2 Am4+(aq) + Tl+(aq) Cs(s) + Am4+(aq) → Am3+(aq) + Cs+(aq) Utilisez l’information ci-dessous pour répondre à la question suivante. Réactions d’oxydoréduction spontanées Co3+(aq) + Ce3+(aq) Co2+(aq) + Ce4+(aq) 2 Hg+(aq) + Be(s) 2 Hg(l) + Be2+(aq) Ce4+(aq) + Hg(l) Ce3+(aq) + Hg+(aq) 14. L’agent oxydant le plus fort dans les équations ci-dessus est A.Co3+(aq) B.Ce3+(aq) C.Hg+(aq) D.Ce4+(aq) 11 Alberta Education, Assessment Sector Chimie 30 Questions rendues publiques 2012-2013 15. On peut entreposer une solution de Ni(NO3)2(aq) à 1,0 mol/L dans un contenant fait en A.étain B.fer C.zinc D.chrome Utilisez l’information ci-dessous pour répondre à la question suivante. L’éthène est produit à partir de l’éthane qu’on trouve dans le gaz naturel. L’éthène est transporté par des pipelines en fer à des usines de produits chimiques pour être transformé en d’autres produits, tels que l’éthylèneglycol et le polyéthylène. Le pipeline en fer, qui est enterré, est sensible à la corrosion, en partie à cause de l’air retenu dans le sol humide. 16. Laquelle des actions suivantes pourrait empêcher la corrosion du pipeline? A. Utiliser un pipeline en cuivre B. Utiliser un pipeline en chrome C. Connecter des bandes de plomb au pipeline à des intervalles appropriés D. Connecter des bandes de zinc au pipeline à des intervalles appropriés Utilisez l’information ci-dessous pour répondre à la question suivante. On effectue le titrage d’un échantillon de 15,0 mL de Na2S2O3(aq) jusqu’à ce que la couleur au point de virage soit rose, avec 25,0 mL de KMnO4(aq) acidifié à 12,3 mmol/L. Cette réaction de titrage est représentée par l’équation 5 S2O32–(aq) + 8 MnO4 –(aq) + 14 H+(aq) → 10 SO42–(aq) + 8 Mn2+(aq) + 7 H2O(l) Réponse numérique 6. La concentration de la solution de Na2S2O3(aq) est de __________ mmol/L. (Notez votre réponse à trois chiffres dans la section des réponses numériques sur la feuille de réponses.) 12 Alberta Education, Assessment Sector Chimie 30 Questions rendues publiques 2012-2013 Utilisez l’information ci-dessous pour répondre à la question suivante. Pile cuivre-argent standard Descriptions de piles électrochimiques 1 C’est une pile voltaïque. 2 C’est une pile électrolytique. 3 La masse du Cu(s) augmente. 4 La masse de l’Ag(s) augmente. 5 Une réaction spontanée a lieu. 6 Une réaction non spontanée a lieu. 7 Des anions se déplacent vers l’électrode de Cu(s). 8 Des anions se déplacent vers l’électrode d’Ag(s). Réponse numérique 7. Les descriptions de piles électrochimiques qui s’appliquent à cette pile cuivre-argent DP- standard en fonctionnement sont _____, _____, _____ et _____. (Notez les quatre chiffres de votre réponse dans n’importe quel ordre dans la section des réponses numériques sur la feuille de réponses.) 13 Alberta Education, Assessment Sector Chimie 30 Questions rendues publiques 2012-2013 Utilisez l’information ci-dessous pour répondre à la question suivante. Pile électrochimique Réponse numérique 8. Si on avait choisi la demi-réaction de réduction standard de l’argent comme demi‑réaction de référence au lieu de la demi-réaction de réduction de l’hydrogène, on peut déduire que le potentiel électrique de la pile représentée dans le diagramme ci-dessus serait de +/–__________ V. (Notez votre réponse à trois chiffres dans la section des réponses numériques sur la feuille de réponses.) Utilisez l’information ci-dessous pour répondre à la question suivante. Un type d’eau de Javel est fabriqué en ajoutant du chlore gazeux à une solution d’hydroxyde de sodium, comme le montre l’équation d’équilibre suivante. Cl2(g) + 2 OH –(aq) ⇌ OCl –(aq) + Cl –(aq) + H2O(l) Si le pH de ce système à l’équilibre est maintenu à environ 8, le OCl –(aq) et le Cl – (aq) sont les espèces contenant du chlore prédominantes dans la solution. 17. La valeur du E°net pour la réaction directe est de A. + 2,20 V B. + 1,36 V C. + 0,55 V D. + 0,52 V 14 Alberta Education, Assessment Sector Chimie 30 Questions rendues publiques 2012-2013 Utilisez l’information ci-dessous pour répondre à la question suivante. Énoncés relatifs aux piles électrochimiques 1 Le potentiel net est positif. 2 Le potentiel net est négatif. 3 La réduction a lieu à la cathode. 4 Les cations se déplacent vers la cathode. 5 Les électrons se déplacent vers la cathode. 6 Un flux d’électrons est généré spontanément. 7 L’agent oxydant le plus fort réagit à la cathode. Réponse numérique 9. Les énoncés ci-dessus qui s’appliquent à une pile voltaïque et à une pile électrolytique sont numérotés _____, _____, _____ et _____. (Notez les quatre chiffres de votre réponse dans n’importe quel ordre dans la section des réponses numériques sur la feuille de réponses.) Utilisez l’information ci-dessous pour répondre à la question suivante. Un élève construit une pile voltaïque cuivre-zinc standard dans le laboratoire et mesure le potentiel net. 18. Par comparaison au zinc solide, le cuivre solide est un agent réducteur i , et pendant le fonctionnement de cette pile, l’électrode de zinc ii des électrons. L’information qui complète l’énoncé ci-dessus se trouve dans la rangée Rangée i ii A. plus faible gagne B. plus faible perd C. plus fort gagne D. plus fort perd 15 Alberta Education, Assessment Sector Chimie 30 Questions rendues publiques 2012-2013 Utilisez l’information ci-dessous pour répondre aux deux questions suivantes. Pile électrochimique 19. Si on applique un courant de 0,850 A à la pile électrochimique ci-dessus pendant 60,0 min, on peut prédire que la masse du cuivre produit est de A. B.1,01 g C.2,02 g D.4,03 g 0,016 8 g Réponse numérique 10. Associez les numéros indiqués sur la pile électrochimique ci-dessus aux descripteurs ci-dessous. Sa masse augmente (Notez dans la première colonne.) Déplacement des cations (Notez dans la deuxième colonne.) Déplacement des électrons (Notez dans la troisième colonne.) Site où a lieu l’oxydation (Notez dans la quatrième colonne.) (Notez votre réponse dans la section des réponses numériques sur la feuille de réponses.) 16 Alberta Education, Assessment Sector Chimie 30 Questions rendues publiques 2012-2013 Utilisez l’information ci-dessous pour répondre à la question suivante. On peut produire de l’hydroxyde de sodium par l’électrolyse du chlorure de sodium aqueux, comme le montre le diagramme ci-dessous. 20. Pendant l’électrolyse d’une solution de chlorure de sodium, la réaction de réduction est A. 2 H2O(l) + 2 e– ⇌ H2(g) + 2 OH –(aq) B. 2 H2O(l) ⇌ O2(g) + 4 H+(aq) + 4 e– C.Cl2(g) + 2 e– ⇌ 2 Cl–(aq) D.2 Cl–(aq) ⇌ Cl2(g) + 2 e– 21. La formule moléculaire du 2,5-diméthylcyclohexan-1-ol est A.C6H6 O B.C6H12O C.C8H13O D.C8H16 O 17 Alberta Education, Assessment Sector Chimie 30 Questions rendues publiques 2012-2013 Utilisez l’information ci-dessous pour répondre aux deux questions suivantes. Acides organiques 1 Acide butanoïque C3H7COOH(l) 2 Acide méthanoïque HCOOH(l) 3 Acide octanoïque C7H15COOH(l) 4 Acide octadécanoïque CH3(CH2)16COOH(l) 22. L’acide butanoïque peut être décrit comme étant un composé fonctionnel dans l’acide butanoïque est un ii . i et le groupement L’information qui complète l’énoncé ci-dessus se trouve dans la rangée Rangée i A. aromatique carboxyle B. aromatique ester C. aliphatique carboxyle D. aliphatique ester ii Réponse numérique 11. Énumérés à partir de l’acide qui a le point d’ébullition le plus bas à l’acide qui a le point d’ébullition le plus élevé, les quatre acides organiques ci-dessus sont numérotés __________ , Le point d’ébullition le plus bas __________ , __________ et __________ . Le point d’ébullition le plus élevé (Notez les quatre chiffres de votre réponse dans la section des réponses numériques sur la feuille de réponses.) 18 Alberta Education, Assessment Sector Chimie 30 Questions rendues publiques 2012-2013 Utilisez l’information ci-dessous pour répondre à la question suivante. Molécules 1pent-2-ène 2 pent-2-yne 3 cyclopentane 4méthylpropane 5diméthylpropane 6éthylcyclopropane 7méthylcyclobutane Réponse numérique 12. Les quatre molécules énumérées ci-dessus qui sont des isomères du C5H10(l) sont _____, _____, _____ et _____. (Notez les quatre chiffres de votre réponse dans n’importe quel ordre dans la section des réponses numériques sur la feuille de réponses.) 19 Alberta Education, Assessment Sector Chimie 30 Questions rendues publiques 2012-2013 Utilisez l’information ci-dessous pour répondre à la question suivante. Structures et descriptions 1 4 Ramifié 7 Non saturé 2 5 Non ramifié 8 Alcane 3 6 Saturé 9 Alcène Réponse numérique 13. Les structures et les descriptions ci-dessus qui s’appliquent au méthylcyclopentane sont numérotées _____, _____, _____ et _____. (Notez les quatre chiffres de votre réponse dans n’importe quel ordre dans la section des réponses numériques sur la feuille de réponses.) 23. Un mélange de méthanol liquide et d’éthanol liquide peut être séparé par et la caractéristique physique de ces composés qui permet la séparation est i ii , . L’information qui complète l’énoncé ci-dessus se trouve dans la rangée Rangée i A. distillation fractionnée la solubilité B. distillation fractionnée le point d’ébullition C. précipitation la solubilité D. précipitation le point d’ébullition ii 20 Alberta Education, Assessment Sector Chimie 30 Questions rendues publiques 2012-2013 Utilisez l’information ci-dessous pour répondre à la question suivante. C2H4(g) + Br2(l) → ? i 24. Les réactifs ci-dessus subissent une réaction d’ 1,2-dibromo ii . et le produit de la réaction est le L’information qui complète l’énoncé ci-dessus se trouve dans la rangée Rangée i ii A. élimination éthane B. élimination éthène C. addition éthane D. addition éthène Utilisez l’information ci-dessous pour répondre à la question suivante. L’éthène est une hormone végétale qui fait murir les fruits et les légumes. On peut produire de l’éthène de façon artificielle par la réaction représentée par l’équation suivante. + 25. On peut décrire l’éthène comme étant un composé i et une molécule ii . L’information qui complète l’énoncé ci-dessus se trouve dans la rangée Rangée i A. aliphatique saturée B. aliphatique non saturée C. aromatique saturée D. aromatique non saturée ii 21 Alberta Education, Assessment Sector Chimie 30 Questions rendues publiques 2012-2013 Utilisez l’information ci-dessous pour répondre à la question suivante. On peut produire du propan-2-ol à partir du propène et de l’eau, comme le montre l’équation suivante. + H2O(l) 26. La production du propan-2-ol à partir du propène est une réaction probable que le propan-2-ol est ii dans l’eau. i . Il est L’information qui complète l’énoncé ci-dessus se trouve dans la rangée Rangée i A. de substitution soluble B. de substitution insoluble C. d’addition soluble D. d’addition insoluble ii 27. Dans laquelle des rangées suivantes indique-t-on un réactif et son produit dans une réaction de polymérisation? Rangée Réactif A. Éthène Éthène B. Éthène Polyéthène C. Propène Éthène D. Propène Polyéthène 22 Alberta Education, Assessment Sector Produit Chimie 30 Questions rendues publiques 2012-2013 Utilisez l’information ci-dessous pour répondre à la question suivante. Les esters qui ont une odeur et un gout agréables sont souvent utilisés comme additifs alimentaires. Voici un ester qui est utilisé à cause de son gout de pomme. 28. L’ester montré ci-dessus pourrait être produit par la réaction de l’acide ii . i et L’information qui complète l’énoncé ci-dessus se trouve dans la rangée Rangée i ii A. éthanoïque du pentan-1-ol B. éthanoïque du butan-1-ol C. pentanoïque du propan-1-ol D. pentanoïque de l’éthanol 23 Alberta Education, Assessment Sector Chimie 30 Questions rendues publiques 2012-2013 Utilisez l’information ci-dessous pour répondre aux trois questions suivantes. Un technicien place un échantillon de trioxyde de soufre gazeux et un échantillon de dioxyde de carbone gazeux dans un flacon vide de 1,0 L et les laisse atteindre l’équilibre à 800 °C. Le système à l’équilibre qui est établi dans le flacon est représenté par l’équation suivante. 2 SO3(g) + CO2(g) ⇌ CS2(g) + 4 O2(g)∆H = +1 301,6 kJ Changements apportés au système à l’équilibre I II III L’ajout d’un catalyseur Une diminution du volume du contenant Une augmentation de la température du système 29. Dans la réaction représentée par l’équation ci-dessus, l’enthalpie molaire de formation du CS2(g) est de A. +116,7 kJ/mol B. +512,4 kJ/mol C. +1 699,5 kJ/mol D. +2 486,5 kJ/mol Réponse numérique 14. Si, à l’équilibre, la concentration du SO3(g) est de 0,289 mol/L; la concentration du CO2(g) est de 0,018 0 mol/L; la concentration du CS2(g) est de 0,201 mol/L; et la concentration du O2(g) est de 0,900 mol/L, on peut conclure que la valeur de Kc pour le système à 800 °C est . (Notez votre réponse à trois chiffres dans la section des réponses numériques sur la feuille de réponses.) 30. Parmi les changements énumérés ci-dessus, lequel ou lesquels affecteront la valeur de la constante d’équilibre? A. I et III seulement B. I, II et III C. II seulement D. III seulement 24 Alberta Education, Assessment Sector Chimie 30 Questions rendues publiques 2012-2013 Utilisez l’information ci-dessous pour répondre à la question suivante. Une technicienne a injecté du fluor gazeux et de l’oxygène gazeux dans un réacteur de 1,0 L vide. Elle a fermé le réacteur et a laissé la réaction atteindre l’équilibre, comme le montre l’équation suivante. 2 F2(g) + O2(g) + 46,0 kJ ⇌ 2 OF2(g) La technicienne a changé les conditions de réaction et a laissé la réaction atteindre un nouvel équilibre, comme le montre le graphique ci-dessous. 31. Laquelle des contraintes suivantes représente le changement apporté au système à l’équilibre au temps x dans le graphique ci-dessus? A. B. On diminue la pression. C. On augmente la température. D. On ajoute un catalyseur. On enlève le fluor gazeux du réacteur. 25 Alberta Education, Assessment Sector Chimie 30 Questions rendues publiques 2012-2013 Utilisez l’information ci-dessous pour répondre à la question suivante. Système à l’équilibre H2(g) + Cl2(g) ⇌ 2 HCl(g) + 184,65 kJ Changements I L’ajout de H2(g) II L’ajout de HCl(g) III Le refroidissement du système à l’équilibre IV Une augmentation du volume du contenant 32. Les changements numérotés ci-dessus qui peuvent causer le déplacement du système à l’équilibre vers les produits sont A. I et III seulement B. I, III et IV C. II et III seulement D. II, III et IV 26 Alberta Education, Assessment Sector Chimie 30 Questions rendues publiques 2012-2013 Utilisez l’information ci-dessous pour répondre à la question suivante. Un technicien produit de l’hydrogène gazeux. Il ajoute du méthane gazeux, de la vapeur d’eau et du nickel, utilisé comme catalyseur, au contenant de la réaction vide et laisse le système atteindre l’équilibre. La réaction est représentée par l’équation suivante. CH4(g) + H2O(g) ⇌ 3 H2(g) + CO(g) Les données obtenues par le technicien sont représentées par le graphique suivant. Production d’hydrogène à 500 °C Réponse numérique 15. La constante d’équilibre dans la réaction représentée par le graphique ci-dessus est __________. (Notez votre réponse à trois chiffres dans la section des réponses numériques sur la feuille de réponses.) 27 Alberta Education, Assessment Sector Chimie 30 Questions rendues publiques 2012-2013 Utilisez l’information ci-dessous pour répondre à la question suivante. On peut déterminer la concentration de l’hypochlorite aqueux dans l’eau de Javel, NaOCl(aq), en titrant un échantillon avec une solution d’iodure, comme le montre l’équation suivante. OCl–(aq) + 2 H+(aq) + 2 I –(aq) → Cl–(aq) + H2O(l) + I2(aq) 33. Si le pH de la solution change de 9,2 à 7,2 pendant le titrage, on peut conclure que l’acidité de la solution i et que la concentration de l’ion hydronium ii par un facteur de 100. L’information qui complète l’énoncé ci-dessus se trouve dans la rangée Rangée i ii A. diminue augmente B. diminue diminue C. augmente augmente D. augmente diminue Utilisez l’information ci-dessous pour répondre à la question suivante. On recueille un échantillon d’iodure d’hydrogène gazeux, HI(g), et on le dissout dans 10,0 L d’eau. Énoncés sur les solutions 1 Le pH est inférieur au pOH. 2 Le pH est supérieur au pOH. 3 La solution conduit l’électricité. 4 La solution ne conduit pas l’électricité. 5 Presque tout le HI(aq) s’ionise dans la solution. 6 La plus grande partie de HI(aq) ne s’ionise pas dans la solution. 7 La concentration du H3O+(aq) est inférieure à la concentration du OH –(aq). 8 La concentration du H3O+(aq) est supérieure à la concentration du OH –(aq). Réponse numérique 16. Les énoncés ci-dessus qui décrivent la solution d’iodure d’hydrogène sont numérotés _____, _____, _____ et _____. (Notez les quatre chiffres de votre réponse dans n’importe quel ordre dans la section des réponses numériques sur la feuille de réponses.) 28 Chimie 30 Alberta Education, Assessment Sector Questions rendues publiques 2012-2013 Utilisez l’information ci-dessous pour répondre aux deux questions suivantes. Le système à l’équilibre ci-dessous maintient un pH constant dans le fluide intracellulaire du corps humain. H2PO4 –(aq) + H2O(l) ⇌ HPO42 –(aq) + H3O+(aq) 34. Un acide de Brønsted-Lowry dans le système à l’équilibre représenté par l’équation ci‑dessus est i et il ii la base de Brønsted-Lowry. L’information qui complète l’énoncé ci-dessus se trouve dans la rangée Rangée i ii A. H2O(l) donnera des protons à B. H2O(l) acceptera des protons de C. H2PO4 –(aq) donnera des protons à D. H2PO4 –(aq) acceptera des protons de Utilisez l’information supplémentaire ci-dessous pour répondre à la question suivante. Termes associés aux systèmes acide-base à l’équilibre 1 Tampon 2 Amphotère 3 Acide polyprotique 4 Base polyprotique 5 Paire acide-base conjuguée 35. Parmi les termes énumérés ci-dessus, lesquels peut-on utiliser pour décrire la réaction ou les espèces de la réaction dans le système à l’équilibre ci-dessus? A. 1 et 5 seulement B. 2 et 3 seulement C. 2, 4 et 5 seulement D. 1, 2, 3, 4 et 5 29 Alberta Education, Assessment Sector Chimie 30 Questions rendues publiques 2012-2013 Utilisez l’information ci-dessous pour répondre à la question suivante. On mélange une solution contenant l’ion ammonium, NH4+(aq), avec une solution contenant l’ion hydrogénocarbonate, HCO3–(aq). 36. Dans la réaction directe, la base de Brønsted-Lowry est est ii . i et son acide conjugué L’information qui complète l’énoncé ci-dessus se trouve dans la rangée Rangée i ii A. HCO3–(aq) H2CO3(aq) B. HCO3–(aq) NH4+(aq) C. NH4+(aq) HCO3–(aq) D. NH4+(aq) NH3(aq) Utilisez l’information ci-dessous pour répondre à la question suivante. C2H5OCOOH(aq) + NO2–(aq) ⇌ HNO2(aq) + C2H5OCOO –(aq) 37. Dans laquelle des rangées suivantes indique-t-on l’acide plus fort et le membre de l’équation d’équilibre qui est favorisé? Rangée L’acide plus fort Le membre de l’équation favorisé A. HNO2(aq) les produits B. HNO2(aq) les réactifs C. C2H5OCOOH(aq) les produits D. C2H5OCOOH(aq) les réactifs 30 Alberta Education, Assessment Sector Chimie 30 Questions rendues publiques 2012-2013 Utilisez l’information ci-dessous pour répondre à la question suivante. Acides organiques monoprotiques Nom de l’acide Formule de l’acide Formule de la base conjuguée Ka Acide chloracétique C2H3ClO2(aq) C2H2ClO2–(aq) 1,3 × 10 –3 Acide salicylique C7H6O3(aq) C7H5O3–(aq) 1,0 × 10 –3 Acide glycolique C2H4O3(aq) C2H3O3–(aq) 1,5 × 10 – 4 Acide lactique C3H6O3(aq) C3H5O3–(aq) 1,4 × 10 – 4 38. L’équation de Brønsted-Lowry qui représente une réaction qui favorise les produits est A.C3H6O3(aq) + C2H3O3–(aq) ⇌ C3H5O3–(aq) + C2H4O3(aq) B.C7H6O3(aq) + C3H5O3–(aq) ⇌ C7H5O3–(aq) + C3H6O3(aq) C.C7H6O3(aq) + C2H2ClO2–(aq) ⇌ C7H5O3–(aq) + C2H3ClO2(aq) D.C2H4O3(aq) + C2H2ClO2–(aq) ⇌ C2H3O3–(aq) + C2H3ClO2(aq) 31 Alberta Education, Assessment Sector Chimie 30 Questions rendues publiques 2012-2013 Utilisez l’information ci-dessous pour répondre aux deux questions suivantes. Quelques acides et bases I H2O(l) II OH –(aq) III OCl–(aq) IV HC6H6O6 –(aq) V HOOCCOO –(aq) VI HOOCCOOH(aq) 39. Les espèces amphotères énumérées ci-dessus sont A. I, II et V B. I, III et VI C. I, IV et V D. I, V et VI 40. Les deux espèces énumérées ci-dessus qu’on pourrait combiner pour préparer une solution tampon sont A. I et III B. III et IV C. III et VI D. V et VI 32 Alberta Education, Assessment Sector Chimie 30 Questions rendues publiques 2012-2013 Utilisez l’information ci-dessous pour répondre à la question suivante. Le fluoroéthanoate de sodium, NaCH2FCOO(aq), est un poison métabolique puissant qu’on peut utiliser pour tuer des rongeurs. L’acide conjugué de l’ion fluoroéthanoate est l’acide fluoroéthanoïque, CH2FCOOH. Pour cet acide, Ka = 2,6 × 10 –3. 41. La valeur de Kb de CH2FCOO – (aq) est forte que ii . et CH2FCOO –(aq) est une base plus i L’information qui complète l’énoncé ci-dessus se trouve dans la rangée Rangée i ii A. 3,8 × 10 –12 H2PO4 –(aq) B. 3,8 × 10 –12 PO43–(aq) C. 2,6 × 10 –3 H2PO4 –(aq) D. 2,6 × 10 –3 PO43–(aq) 42. Un type de liquide nettoyant pour vitres contient une solution d’ammoniaque, de l’eau, un agent colorant et une très petite quantité de savon. La concentration du NH3(aq) est de 0,15 mol/L. Le pH de ce liquide est A.2,79 B.5,04 C.8,96 D.11,21 43. La concentration du H3O+(aq) dans une solution de H2S(aq) à 0,040 mol/L est de A. 3,0 × 10 – 4 mol/L B. 6,0 × 10 –5 mol/L C. 2,2 × 10 – 6 mol/L D. 3,6 × 10 – 9 mol/L 33 Alberta Education, Assessment Sector Chimie 30 Questions rendues publiques 2012-2013 44. Laquelle des courbes de pH suivantes représente le titrage d’un acide avec une base forte, qui produit une substance amphotère intermédiaire? 34 Alberta Education, Assessment Sector Chimie 30 Questions rendues publiques 2012-2013 L’examen de Chimie 30 en vue de l’obtention du diplôme – aout 2012 Réponses : Questions à choix multiple et à réponse numérique Clé : CM – Choix multiple; RN – Résponse numérique Question Clé *Diff. % CM1 A 78,6 CM2 C CM3 CM4 RN1 Clé *Diff. % CM23 B 77,4 69,8 CM24 C 73,1 C 70,3 RN9 3457 (dans n’importe quel ordre) 52,7 A 41,9 RN10 4513 53,5 72,1 CM25 B 72,4 2467 (dans n’importe quel ordre) Question RN2 4,52 32,2 CM26 C 58,6 CM5 D 79,4 CM27 B 79,4 CM6 D 67,1 CM28 D 61,5 CM7 C 59,0 RN11 2134 76,4 CM8 D 59,5 CM29 A 44,2 RN3 77,6 59,1 CM30 D 64,1 CM9 D 58,5 CM31 C 58,3 CM10 B 69,3 CM32 A 69,1 3214 72,6 CM33 C 70,9 CM11 B 70,3 RN12 CM12 A 76,2 CM34 C 77,2 CM13 B 66,4 CM35 D 52,0 CM14 A 68,4 CM36 A 73,8 CM15 A 70,3 CM37 B 50,2 CM16 D 52,7 CM38 B 55,5 CM17 D 47,3 CM39 C 62,5 CM18 B 62,1 RN13 1984 39,4 CM40 D 57,6 CM19 B 42,0 RN14 87,7 53,7 CM20 A 30,4 CM41 A 61,6 CM21 D 64,6 RN15 43,7 48,3 12,8 46,2 CM42 D 36,4 46,7 RN16 1,06 32,6 CM43 B 49,5 C 67,1 CM44 A 43,2 RN4 RN5 RN6 RN7 RN8 CM22 1457 (dans n’importe quel ordre) 1367 (dans n’importe quel ordre) 2468 (dans n’importe quel ordre) 1358 (dans n’importe quel ordre) 50,0 66,9 42,2 *Difficulté : pourcentage d’élèves qui ont donné la bonne réponse à la question 35 Alberta Education, Assessment Sector Chimie 30 Questions rendues publiques 2012-2013
