Lycée · 1ʳᵉ · Spécialité Physique-Chimie
Transformations chimiques et équations de réaction
Réactifs, produits, avancement et bilan de matière — Constitution et transformations de la matière (1re Spé PC)
À propos de cette page
Choisis ton niveau. Questions et réponses mélangées à chaque partie. Bonne chance !
Les 36 questions du QCM en version texte
Pour réviser sans écran ou imprimer : chaque question avec ses propositions ; la bonne réponse et son explication se déplient.
Niveau facile — 12 questions
Dans une transformation chimique, les réactifs sont :
- A. les espèces qui se forment
- B. les espèces qui se consomment
- C. les espèces qui restent inchangées
- D. les espèces qui précipitent
Réponse
B. les espèces qui se consomment — Les réactifs se consomment pendant la transformation ; les produits se forment.
La loi de conservation de la masse dans une réaction chimique est due à :
- A. Einstein
- B. Curie
- C. Lavoisier
- D. Mendeleïev
Réponse
C. Lavoisier — C'est Lavoisier qui a énoncé : 'Rien ne se perd, rien ne se crée, tout se transforme.'
Dans l'équation CH₄ + 2 O₂ → CO₂ + 2 H₂O, le coefficient du dioxygène est :
- A. 1
- B. 2
- C. 3
- D. 4
Réponse
B. 2 — Le coefficient stœchiométrique du dioxygène O₂ est 2.
Quelle est la nature du CO₂ dans la combustion CH₄ + 2 O₂ → CO₂ + 2 H₂O ?
- A. Réactif
- B. Spectateur
- C. Produit
- D. Catalyseur
Réponse
C. Produit — Le CO₂ est un produit car il se forme au cours de la réaction.
Que conserve-t-on dans une réaction chimique ?
- A. Le nombre de molécules
- B. La nature des espèces
- C. Le nombre d'atomes de chaque élément
- D. L'énergie thermique
Réponse
C. Le nombre d'atomes de chaque élément — Le nombre d'atomes de chaque élément chimique est conservé, pas le nombre de molécules.
L'équation Zn + 2 HCl → ZnCl₂ + H₂ est-elle équilibrée ?
- A. Oui
- B. Non, il manque des atomes de Cl
- C. Non, il manque des atomes de H
- D. Non, les coefficients ne sont pas entiers
Réponse
A. Oui — Vérification : 1 Zn, 2 H, 2 Cl de chaque côté → équation équilibrée.
Dans l'équation 2 H₂ + O₂ → 2 H₂O, combien d'atomes d'hydrogène y a-t-il à gauche ?
- A. 2
- B. 4
- C. 6
- D. 8
Réponse
B. 4 — 2 × H₂ = 2 × 2 = 4 atomes d'hydrogène à gauche.
Lors d'une transformation chimique, les liaisons chimiques sont :
- A. uniquement rompues
- B. uniquement formées
- C. rompues et/ou formées
- D. jamais modifiées
Réponse
C. rompues et/ou formées — Une transformation chimique implique la rupture et/ou la formation de liaisons chimiques.
L'équation N₂ + 3 H₂ → 2 NH₃ est équilibrée. Combien y a-t-il d'atomes d'azote à droite ?
- A. 1
- B. 2
- C. 3
- D. 4
Réponse
B. 2 — 2 NH₃ contient 2 atomes d'azote. Il y en a aussi 2 à gauche (1 N₂ = 2 N).
Lequel de ces phénomènes est une transformation chimique ?
- A. Fusion de la glace
- B. Ébullition de l'eau
- C. Combustion du bois
- D. Dissolution du sel dans l'eau
Réponse
C. Combustion du bois — La combustion du bois modifie la nature des espèces (réaction chimique). Les autres sont des changements d'état ou de mélange.
Les coefficients stœchiométriques dans une équation de réaction doivent être :
- A. des fractions
- B. des entiers positifs (ou rationnels réduits au minimum)
- C. des nombres négatifs
- D. toujours égaux à 1
Réponse
B. des entiers positifs (ou rationnels réduits au minimum) — Les coefficients sont des entiers positifs, les plus petits possibles.
Lors de la combustion, quel gaz est consommé ?
- A. CO₂
- B. H₂O
- C. O₂
- D. N₂
Réponse
C. O₂ — Le dioxygène O₂ est le comburant consommé lors d'une combustion.
Niveau moyen — 12 questions
Pour équilibrer __ Al + 3 Cl₂ → 2 AlCl₃, le coefficient devant Al est :
- A. 1
- B. 2
- C. 3
- D. 4
Réponse
B. 2 — 2 AlCl₃ contient 2 Al → coefficient 2 devant Al.
Pour la réaction 2 H₂ + O₂ → 2 H₂O avec n₀(H₂)=4 mol et n₀(O₂)=3 mol, la quantité de H₂ à l'avancement x est :
- A. 4 - x
- B. 4 - 2x
- C. 4 + 2x
- D. 4 + x
Réponse
B. 4 - 2x — Le coefficient de H₂ est 2, donc n(H₂) = 4 - 2x.
Le réactif limitant est celui qui :
- A. a la plus grande masse molaire
- B. est introduit en plus grande quantité
- C. a le plus petit rapport n₀/ν
- D. est à droite de la flèche
Réponse
C. a le plus petit rapport n₀/ν — Le réactif limitant est celui dont le rapport quantité initiale / coefficient stœchiométrique est le plus faible.
Pour N₂ + 3 H₂ → 2 NH₃ avec n₀(N₂)=1 mol et n₀(H₂)=6 mol, x_max vaut :
- A. 1 mol
- B. 2 mol
- C. 3 mol
- D. 6 mol
Réponse
A. 1 mol — n₀(N₂)/1 = 1 ; n₀(H₂)/3 = 2. Le minimum est 1 mol → x_max = 1 mol (N₂ est limitant).
Pour la réaction A + 2 B → C, à l'état final avec x_max = 0,3 mol et n₀(A)=0,3 mol, n₀(B)=0,6 mol, la quantité de B restante est :
- A. 0 mol
- B. 0,3 mol
- C. 0,6 mol
- D. 0,1 mol
Réponse
A. 0 mol — n(B) = 0,6 - 2×0,3 = 0 mol. Les deux réactifs sont limitants (proportions stœchiométriques).
Dans le tableau d'avancement, à l'état initial, l'avancement x est :
- A. x_max
- B. 1 mol
- C. 0
- D. indéterminé
Réponse
C. 0 — À l'état initial, aucune réaction n'a eu lieu, donc x = 0.
Si une transformation est totale, x_f est égal à :
- A. 0
- B. x_max / 2
- C. x_max
- D. 2 × x_max
Réponse
C. x_max — Pour une transformation totale, le réactif limitant est entièrement consommé : x_f = x_max.
Pour Zn + 2 HCl → ZnCl₂ + H₂ avec n₀(Zn)=0,5 mol et n₀(HCl)=0,6 mol, quel est x_max ?
- A. 0,3 mol
- B. 0,5 mol
- C. 0,6 mol
- D. 0,25 mol
Réponse
A. 0,3 mol — n₀(Zn)/1 = 0,5 ; n₀(HCl)/2 = 0,3. Minimum = 0,3 mol → x_max = 0,3 mol.
Quelle quantité de H₂ est produite dans la question précédente à l'état final ?
- A. 0,3 mol
- B. 0,5 mol
- C. 0,6 mol
- D. 0,15 mol
Réponse
A. 0,3 mol — n(H₂) = 0 + x_max = 0,3 mol.
Pour la combustion de l'éthanol C₂H₅OH + 3 O₂ → 2 CO₂ + 3 H₂O, si on consume 0,1 mol d'éthanol, quelle quantité de CO₂ est produite ?
- A. 0,1 mol
- B. 0,2 mol
- C. 0,3 mol
- D. 0,4 mol
Réponse
B. 0,2 mol — x_max = 0,1 mol (éthanol limitant) ; n(CO₂) = 2 × 0,1 = 0,2 mol.
Que vaut n(réactif limitant) à l'état final d'une transformation totale ?
- A. n₀
- B. x_max
- C. 0
- D. ν
Réponse
C. 0 — À l'état final d'une transformation totale, la quantité du réactif limitant est nulle.
Pour 2 A + B → 3 C, avec n₀(A)=4 mol et n₀(B)=3 mol, quel est le réactif limitant ?
- A. A
- B. B
- C. C
- D. Il n'y en a pas
Réponse
A. A — n₀(A)/2 = 2 ; n₀(B)/1 = 3. Minimum = 2 (A est limitant).
Niveau difficile — 12 questions
Pour la réaction A + B → 2 C, on introduit n₀(A) = n₀(B) = 0,4 mol. Quelle est la quantité de C produite si la transformation est totale ?
- A. 0,4 mol
- B. 0,8 mol
- C. 0,2 mol
- D. 1,6 mol
Réponse
B. 0,8 mol — x_max = 0,4 mol (proportions stœchiométriques). n(C) = 2 × 0,4 = 0,8 mol.
Le taux d'avancement τ = 60 % pour x_max = 0,5 mol. Quelle est la valeur de x_f ?
- A. 0,30 mol
- B. 0,20 mol
- C. 0,50 mol
- D. 0,60 mol
Réponse
A. 0,30 mol — x_f = τ × x_max = 0,60 × 0,5 = 0,30 mol.
Pour 3 H₂ + N₂ → 2 NH₃, avec n₀(H₂)=0,9 mol et n₀(N₂)=0,4 mol, x_max est :
- A. 0,3 mol
- B. 0,4 mol
- C. 0,9 mol
- D. 0,45 mol
Réponse
A. 0,3 mol — n₀(H₂)/3 = 0,3 ; n₀(N₂)/1 = 0,4. Minimum = 0,3 mol → H₂ est limitant.
Dans l'exemple précédent, quelle quantité de N₂ reste à la fin ?
- A. 0 mol
- B. 0,1 mol
- C. 0,4 mol
- D. 0,3 mol
Réponse
B. 0,1 mol — n(N₂) = 0,4 - x_max = 0,4 - 0,3 = 0,1 mol.
Pour 2 SO₂ + O₂ → 2 SO₃, avec n₀(SO₂)=3 mol et n₀(O₂)=2 mol, quel est le réactif limitant ?
- A. SO₂
- B. O₂
- C. SO₃
- D. Aucun
Réponse
A. SO₂ — n₀(SO₂)/2 = 1,5 ; n₀(O₂)/1 = 2. Minimum = 1,5 → SO₂ est limitant.
Pour la réaction précédente, combien de moles de SO₃ sont produites ?
- A. 3 mol
- B. 2 mol
- C. 1,5 mol
- D. 4 mol
Réponse
A. 3 mol — x_max = 1,5 mol ; n(SO₃) = 2 × 1,5 = 3 mol.
Si n₀(A)=0,2 mol et ν(A)=2 dans la réaction 2A + B → C, et que le rapport pour B vaut 0,12, alors x_max est :
- A. 0,10 mol
- B. 0,12 mol
- C. 0,20 mol
- D. 0,24 mol
Réponse
B. 0,12 mol — n₀(A)/2 = 0,10 et n₀(B)/1 = 0,12 → le minimum est 0,10. Attention : 0,10 < 0,12 → x_max = 0,10 mol.
Une transformation a τ = 100 %. Cela signifie que :
- A. x_f = 0
- B. x_f = x_max / 2
- C. x_f = x_max
- D. le réactif limitant est en excès
Réponse
C. x_f = x_max — τ = 100 % signifie que la transformation est totale : x_f = x_max.
Pour 2 A + 3 B → C + 2 D, si x_max = 0,4 mol, quelle est la quantité de B consommée ?
- A. 0,4 mol
- B. 0,8 mol
- C. 1,2 mol
- D. 0,6 mol
Réponse
C. 1,2 mol — Quantité consommée de B = ν(B) × x_max = 3 × 0,4 = 1,2 mol.
Lors d'une transformation non totale, à l'état final :
- A. Tous les réactifs sont épuisés
- B. Le réactif limitant est épuisé
- C. Les réactifs ne sont pas tous épuisés
- D. Les produits disparaissent
Réponse
C. Les réactifs ne sont pas tous épuisés — Pour une transformation limitée (τ < 100 %), aucun réactif n'est totalement épuisé à l'état final.
Pour la réaction Zn + 2 HCl → ZnCl₂ + H₂, n₀(Zn)=1 mol, n₀(HCl)=1,5 mol. Quelle quantité de ZnCl₂ est produite ?
- A. 0,5 mol
- B. 0,75 mol
- C. 1 mol
- D. 1,5 mol
Réponse
B. 0,75 mol — n₀(Zn)/1 = 1 ; n₀(HCl)/2 = 0,75 → HCl est limitant ; x_max = 0,75 mol → n(ZnCl₂) = 0,75 mol.
Pour 4 Fe + 3 O₂ → 2 Fe₂O₃, si on consomme 0,3 mol de Fe₂O₃, quelle quantité de O₂ a été consommée ?
- A. 0,3 mol
- B. 0,45 mol
- C. 0,6 mol
- D. 0,2 mol
Réponse
B. 0,45 mol — n(Fe₂O₃) = 2x → x = 0,15 mol. n(O₂) consommé = 3x = 0,45 mol.
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