Lycée · 2ⁿᵈᵉ · Physique-Chimie (2nde)
Transformations chimiques
Réactifs, produits et conservation de la matière — programme de 2nde (lycée général)
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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
Une transformation chimique se caractérise par :
- A. un changement d'état physique
- B. la création de nouvelles espèces chimiques
- C. une dissolution dans l'eau
- D. un changement de couleur uniquement
Réponse
B. la création de nouvelles espèces chimiques — La transformation chimique crée de nouvelles espèces (produits) à partir des réactifs.
La fusion de la glace est :
- A. une transformation chimique
- B. une combustion
- C. une transformation physique
- D. une dissolution
Réponse
C. une transformation physique — La fusion ne change pas la nature chimique de l'eau : c'est une transformation physique.
Dans une équation de réaction, les réactifs se trouvent :
- A. à droite de la flèche
- B. à gauche de la flèche
- C. au centre
- D. en dessous de la flèche
Réponse
B. à gauche de la flèche — Par convention, les réactifs sont écrits à gauche de la flèche et les produits à droite.
Lors d'une réaction chimique, les atomes sont :
- A. créés
- B. détruits
- C. réarrangés
- D. dupliqués
Réponse
C. réarrangés — Les atomes ne sont ni créés ni détruits : ils se réarrangent pour former de nouvelles espèces.
La loi de conservation de la masse est associée à :
- A. Newton
- B. Lavoisier
- C. Mendeleïev
- D. Dalton
Réponse
B. Lavoisier — La loi de Lavoisier (1789) stipule que la masse se conserve lors d'une réaction chimique.
Dans $\text{CH}_4 + 2\,\text{O}_2 \rightarrow \text{CO}_2 + 2\,\text{H}_2\text{O}$, les produits sont :
- A. $\text{CH}_4$ et $\text{O}_2$
- B. $\text{CO}_2$ et $\text{H}_2\text{O}$
- C. $\text{CH}_4$ et $\text{CO}_2$
- D. $\text{O}_2$ et $\text{H}_2\text{O}$
Réponse
B. $\text{CO}_2$ et $\text{H}_2\text{O}$ — Les produits se trouvent à droite de la flèche : $\text{CO}_2$ et $\text{H}_2\text{O}$.
Les coefficients stœchiométriques sont placés :
- A. à l'intérieur des formules chimiques
- B. en exposant
- C. devant les formules chimiques
- D. sous les formules chimiques
Réponse
C. devant les formules chimiques — Les coefficients stœchiométriques sont des entiers placés devant les formules, on ne modifie jamais les indices.
Une combustion complète produit toujours :
- A. CO et H2
- B. CO2 et H2O
- C. CO2 et H2
- D. H2O et O2
Réponse
B. CO2 et H2O — La combustion complète d'un hydrocarbure produit du dioxyde de carbone et de l'eau.
Quelle est la nature de la rouille du fer ?
- A. transformation physique
- B. transformation chimique
- C. dissolution
- D. fusion
Réponse
B. transformation chimique — La rouille est une réaction chimique entre le fer, l'eau et le dioxygène formant de l'oxyde de fer.
Dans $2\,\text{H}_2 + \text{O}_2 \rightarrow 2\,\text{H}_2\text{O}$, combien d'atomes H y a-t-il à gauche ?
- A. 1
- B. 2
- C. 4
- D. 6
Réponse
C. 4 — $2 \times \text{H}_2 = 2 \times 2 = 4$ atomes H.
La formule $\text{CO}_2$ représente :
- A. du monoxyde de carbone
- B. du carbone pur
- C. du dioxyde de carbone
- D. du carbonate
Réponse
C. du dioxyde de carbone — $\text{CO}_2$ est le dioxyde de carbone, produit de la combustion complète des matières carbonées.
Lors d'une réaction dans un récipient fermé, la masse :
- A. augmente
- B. diminue
- C. reste constante
- D. varie selon la température
Réponse
C. reste constante — Dans un récipient fermé, aucune matière ne peut entrer ou sortir : la masse totale est conservée.
Niveau moyen — 12 questions
Pour ajuster $\text{H}_2 + \text{O}_2 \rightarrow \text{H}_2\text{O}$, quel coefficient place-t-on devant $\text{H}_2$ ?
- A. 1
- B. 2
- C. 3
- D. 4
Réponse
B. 2 — $2\,\text{H}_2 + \text{O}_2 \rightarrow 2\,\text{H}_2\text{O}$ : coefficient 2 devant $\text{H}_2$.
Pour $\text{C}_3\text{H}_8 + 5\,\text{O}_2 \rightarrow 3\,\text{CO}_2 + 4\,\text{H}_2\text{O}$, combien d'atomes H y a-t-il à droite ?
- A. 4
- B. 8
- C. 10
- D. 12
Réponse
B. 8 — $4 \times \text{H}_2\text{O} = 4 \times 2 = 8$ atomes H.
On mélange 10 g de réactif A et 5 g de réactif B. La réaction produit un gaz qui s'échappe. La masse mesurée après réaction est de 12 g. La masse totale (dont le gaz) est :
- A. 12 g
- B. 10 g
- C. 15 g
- D. 5 g
Réponse
C. 15 g — La masse totale = $10 + 5 = 15$ g (conservation de la masse). Le gaz qui s'échappe pèse 3 g.
Quel coefficient place-t-on devant $\text{Al}_2\text{O}_3$ pour ajuster $\text{Al} + \text{O}_2 \rightarrow \text{Al}_2\text{O}_3$ ?
- A. 1
- B. 2
- C. 3
- D. 4
Réponse
B. 2 — $4\,\text{Al} + 3\,\text{O}_2 \rightarrow 2\,\text{Al}_2\text{O}_3$ : coefficient 2 devant $\text{Al}_2\text{O}_3$.
La combustion incomplète d'un hydrocarbure peut produire :
- A. uniquement de l'eau
- B. du dioxyde de carbone et de l'eau
- C. du monoxyde de carbone CO
- D. de l'ozone $\text{O}_3$
Réponse
C. du monoxyde de carbone CO — En manque de dioxygène, la combustion est incomplète et peut produire du CO, gaz toxique.
Dans la réaction $\text{Fe} + 2\,\text{HCl} \rightarrow \text{FeCl}_2 + \text{H}_2$, quel est le réactif ?
- A. FeCl2
- B. H2
- C. Fe
- D. FeCl2 et H2
Réponse
C. Fe — Le fer (Fe) et l'acide chlorhydrique (HCl) sont les réactifs (à gauche de la flèche).
La loi de Lavoisier s'énonce :
- A. la masse augmente lors d'une réaction
- B. la masse se conserve lors d'une réaction
- C. les atomes sont créés lors d'une réaction
- D. les produits ont toujours moins de masse
Réponse
B. la masse se conserve lors d'une réaction — Loi de Lavoisier : la masse totale est conservée lors d'une réaction chimique.
Pour 2 g de $\text{H}_2$ (M = 2 g/mol) et 32 g de $\text{O}_2$ (M = 32 g/mol), quelle est la quantité de matière de $\text{O}_2$ ?
- A. 0,5 mol
- B. 1 mol
- C. 2 mol
- D. 32 mol
Réponse
B. 1 mol — $n = 32/32 = 1$ mol de $\text{O}_2$.
Dans $\text{CH}_4 + 2\,\text{O}_2 \rightarrow \text{CO}_2 + 2\,\text{H}_2\text{O}$, le coefficient 2 devant $\text{O}_2$ signifie :
- A. qu'il y a 2 atomes O dans la molécule
- B. que 2 molécules de $\text{O}_2$ sont nécessaires
- C. que la réaction se produit deux fois
- D. qu'il y a 2 produits
Réponse
B. que 2 molécules de $\text{O}_2$ sont nécessaires — Le coefficient stœchiométrique indique le nombre de molécules (ou moles) de cette espèce impliquées dans la réaction.
Qu'est-ce qu'un réactif limitant ?
- A. le réactif le plus lourd
- B. le réactif qui est entièrement consommé en premier
- C. le réactif dont la concentration est la plus faible
- D. le réactif placé en premier dans l'équation
Réponse
B. le réactif qui est entièrement consommé en premier — Le réactif limitant est celui qui s'épuise en premier, arrêtant ainsi la réaction.
La quantité de matière (en mol) de 44 g de $\text{CO}_2$ (M = 44 g/mol) est :
- A. 0,5 mol
- B. 1 mol
- C. 2 mol
- D. 44 mol
Réponse
B. 1 mol — $n = m/M = 44/44 = 1$ mol.
Lors d'une réaction chimique, qu'est-ce qui se conserve ?
- A. la couleur
- B. l'état physique
- C. le nombre d'atomes de chaque élément
- D. la température
Réponse
C. le nombre d'atomes de chaque élément — Le nombre d'atomes de chaque élément est conservé (conservation des atomes), ce qui entraîne la conservation de la masse.
Niveau difficile — 12 questions
Pour $2\,\text{C}_4\text{H}_{10} + 13\,\text{O}_2 \rightarrow 8\,\text{CO}_2 + 10\,\text{H}_2\text{O}$, combien y a-t-il d'atomes O à droite ?
- A. 16
- B. 26
- C. 18
- D. 13
Réponse
B. 26 — $8 \times 2 + 10 \times 1 = 16 + 10 = 26$ atomes O.
On dispose de 1 mol de $\text{N}_2$ et de 4 mol de $\text{H}_2$ pour $\text{N}_2 + 3\,\text{H}_2 \rightarrow 2\,\text{NH}_3$. Quel est le réactif limitant ?
- A. $\text{N}_2$
- B. $\text{H}_2$
- C. les deux
- D. aucun
Réponse
B. $\text{H}_2$ — Ratio N2 : 1/1 = 1 ; ratio H2 : 4/3 ≈ 1,33. N2 a le ratio le plus faible → réactif limitant.
Un rendement de 80 % signifie :
- A. on perd 80 % des réactifs
- B. on obtient 80 % de la masse théorique de produit
- C. la réaction dure 80 % du temps prévu
- D. 80 % des réactifs sont limitants
Réponse
B. on obtient 80 % de la masse théorique de produit — Le rendement est le rapport (masse obtenue / masse théorique) × 100.
La réaction $\text{Fe}^{2+} + 2\,\text{e}^- \rightarrow \text{Fe}$ est :
- A. une oxydation
- B. une réduction
- C. une combustion
- D. une dissolution
Réponse
B. une réduction — Le fer(II) gagne des électrons : c'est une réduction (gain d'électrons).
Pour 4 g de $\text{H}_2$ (M = 2 g/mol) et $\text{N}_2 + 3\,\text{H}_2 \rightarrow 2\,\text{NH}_3$, quelle est la masse maximale de $\text{NH}_3$ produite ($M(\text{NH}_3) = 17$ g/mol) si $\text{N}_2$ est en excès ?
- A. 17 g
- B. 34 g
- C. 22,7 g
- D. 51 g
Réponse
C. 22,7 g — $n(\text{H}_2) = 4/2 = 2$ mol → $n(\text{NH}_3) = (2/3) \times 2 = 4/3$ mol → $m = 4/3 \times 17 \approx 22{,}7$ g.
On fait réagir 0,5 mol de $\text{CH}_4$ avec 0,5 mol de $\text{O}_2$ ($\text{CH}_4 + 2\,\text{O}_2 \rightarrow \text{CO}_2 + 2\,\text{H}_2\text{O}$). Quel est le réactif limitant ?
- A. $\text{CH}_4$
- B. $\text{O}_2$
- C. les deux
- D. aucun
Réponse
B. $\text{O}_2$ — Ratio CH4 : 0,5/1 = 0,5 ; ratio O2 : 0,5/2 = 0,25. O2 a le ratio le plus faible → réactif limitant.
Dans l'équation $a\,\text{A} + b\,\text{B} \rightarrow c\,\text{C}$, si on multiplie tous les coefficients par 2, la réaction :
- A. change de nature
- B. décrit une réaction deux fois plus rapide
- C. reste identique physico-chimiquement
- D. produit deux fois moins de produit
Réponse
C. reste identique physico-chimiquement — Multiplier tous les coefficients par un même facteur ne change pas la nature de la réaction ; c'est juste une autre manière d'écrire la même transformation.
Un bilan de matière montre qu'il reste 0,3 mol de $\text{O}_2$ après réaction. Cela signifie que $\text{O}_2$ est :
- A. le réactif limitant
- B. le réactif en excès
- C. un produit
- D. un catalyseur
Réponse
B. le réactif en excès — Si du $\text{O}_2$ reste après la réaction, c'est qu'il n'a pas été entièrement consommé : il était en excès.
Pour la réaction $\text{C} + \text{O}_2 \rightarrow \text{CO}_2$ avec 24 g de C (M=12) et 32 g de O2 (M=32), quel réactif est limitant ?
- A. C
- B. O2
- C. CO2
- D. aucun
Réponse
B. O2 — n(C) = 24/12 = 2 mol ; n(O2) = 32/32 = 1 mol. Ratio C : 2/1 = 2 ; ratio O2 : 1/1 = 1 → O2 est limitant.
Lors d'une combustion incomplète, le gaz $\text{CO}$ est dangereux car :
- A. il est corrosif
- B. il est très odorant
- C. il est inodore et toxique
- D. il réagit avec l'eau
Réponse
C. il est inodore et toxique — Le monoxyde de carbone CO est un gaz incolore et inodore, très toxique car il se fixe sur l'hémoglobine à la place du dioxygène.
La réaction de synthèse de l'eau est dite stœchiométrique quand :
- A. les deux réactifs ont la même masse
- B. les ratios $n_i/\nu_i$ sont égaux pour les deux réactifs
- C. la réaction est complète
- D. la température est élevée
Réponse
B. les ratios $n_i/\nu_i$ sont égaux pour les deux réactifs — La réaction est stœchiométrique quand les quantités de matière des réactifs sont exactement dans les proportions stœchiométriques (ratios $n_i/\nu_i$ égaux).
Dans une équation ionique, la conservation des charges signifie que :
- A. la charge totale à gauche peut différer de celle à droite
- B. la charge totale est la même à gauche et à droite
- C. les charges négatives se conservent séparément
- D. seules les charges positives se conservent
Réponse
B. la charge totale est la même à gauche et à droite — La conservation des charges électriques est une loi fondamentale : la somme des charges est identique des deux côtés de l'équation.
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