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Collège · 3ᵉ · Chimie

Chimie et environnement

Pollution, cycles biogéochimiques, chimie verte

À propos de cette page
Cette évaluation sur « Chimie et environnement » en troisième permet de faire le point sur ses connaissances en chimie, comme lors d'un véritable contrôle. Elle suit le programme officiel de troisième et propose plusieurs exercices notés sur 20, avec un corrigé détaillé. Au programme : L'air et ses polluants, Les pluies acides, L'effet de serre et le CO₂, Le cycle du carbone. Travaille seul, chronomètre-toi, puis compare tes réponses au corrigé pour identifier les points à revoir. Parfait pour mesurer ses progrès et réviser efficacement. Évaluation gratuite conçue par un professeur particulier à Marseille pour aider les élèves de troisième en chimie.

Sujet et corrigé prêts à imprimer.

Évaluation finale · Niveau difficile · Durée 55 min · Noté sur 20
55:00
Devoir surveillé · Chimie
Chimie et environnement
Classe de 3ᵉ
Durée : 55 min
Barème : / 20 points
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Prénom : ……………………………………………

Évaluation complète de fin de chapitre, tout en niveau difficile. Télécharge le sujet en PDF, travaille sur une feuille sans aide, puis vérifie avec le corrigé téléchargeable ci-dessous.

Exercice 1 — Un épisode de pollution à Marseille

/ 4 pts
  1. Relevés d'une station de mesure de la qualité de l'air, un jour de juillet (en µg/m3).
    HeureNO2O3PM10
    6 h183522
    8 h644031
    12 h3512036
    16 h2818638
    20 h529541
    Seuils d'information : O3 : 180 µg/m3 ; NO2 : 200 µg/m3. À quelle heure et pour quel polluant un seuil est-il dépassé ?
  2. Le NO2 présente deux pics dans la journée. Propose une origine à ce polluant et explique l'horaire des pics.
  3. L'ozone est au maximum en milieu d'après-midi, alors qu'aucune usine ni aucun véhicule n'en rejette. Quel mot désigne ce type de polluant ? Explique sa formation.
  4. Un élève dit : « 186 µg/m3, c'est énorme, presque 200 grammes ». Corrige-le en calculant la masse d'ozone contenue dans une salle de 150 m3, en mg.

Exercice 2 — La cathédrale et la pluie acide

/ 4 pts
  1. Recopie et complète l'équation de formation de l'acide sulfurique dans les nuages : 2 SO2 + O2 + … H2O → … H2SO4. Vérifie la conservation des atomes.
  2. La pierre de la cathédrale est du calcaire CaCO3 qui réagit selon : CaCO3 + H2SO4 → CaSO4 + H2O + CO2. On donne : 100 g de calcaire réagissent avec 98 g d'acide sulfurique et libèrent 44 g de dioxyde de carbone. Une gargouille perd 250 g de calcaire par an. Calcule la masse d'acide sulfurique consommée et la masse de CO2 libérée en un an.
  3. Justifie que la masse totale de produits vaut 198 g pour 100 g de calcaire, et déduis-en la masse de sulfate de calcium formée sachant que 18 g d'eau apparaissent.
  4. En 1985, la pluie sur la ville avait un pH de 4,2 ; aujourd'hui 5,4. Explique ce que signifie cette évolution pour la quantité d'ions H+ et donne la cause principale de l'amélioration.

Exercice 3 — Cinquante ans de mesures du CO₂

/ 4 pts
  1. Concentration moyenne annuelle de CO2 mesurée à Mauna Loa (Hawaï).
    Année19601980200020202023
    CO2 (ppm)317339370414421
    Calcule l'augmentation en ppm entre 1960 et 1980, puis entre 2000 et 2020. Que constates-tu sur le rythme ?
  2. Avant 1850, la concentration était de 280 ppm. Calcule le pourcentage d'augmentation entre 1850 et 2023 (arrondi à l'unité).
  3. Explique en deux phrases le mécanisme par lequel une hausse du CO2 réchauffe la planète, en précisant pourquoi l'effet de serre n'est pas en lui-même un problème.
  4. Chaque année, les activités humaines émettent environ 37 Gt de CO2, mais la concentration n'augmente que de la moitié de ce que cela devrait donner. Où va l'autre moitié, et quelle conséquence chimique cela a-t-il pour l'océan ?

Exercice 4 — Nitrates dans un captage d'eau potable

/ 4 pts
  1. Analyse d'un captage situé au milieu de champs de maïs.
    Année20052010201520202024
    Nitrates (mg/L)3142545849
    La limite réglementaire pour l'eau potable est de 50 mg/L. Pendant quelles années l'eau ne pouvait-elle pas être distribuée telle quelle ?
  2. Explique l'origine agricole de ces nitrates en citant l'étape du cycle de l'azote qui les produit à partir des engrais ammoniacaux.
  3. En 2020, pour distribuer l'eau, la commune a mélangé l'eau du captage avec l'eau d'un second captage à 14 mg/L. Quelle proportion (en volume) de chaque eau faut-il pour obtenir exactement 36 mg/L ? Vérifie ton résultat.
  4. Depuis 2018, les agriculteurs ont planté des « cultures intermédiaires » (moutarde, trèfle) en hiver. Explique, en t'appuyant sur le cycle de l'azote, pourquoi cela peut expliquer la baisse observée en 2024.

Exercice 5 — Deux façons de fabriquer un médicament

/ 4 pts
  1. Une entreprise compare deux procédés pour fabriquer 1 000 kg de paracétamol.
    ProcédéMasse de réactifs (kg)ÉtapesSolvantTempérature (°C)
    A (ancien)2 8005benzène (toxique, inflammable)140
    B (nouveau)1 3502eau45
    Calcule l'économie d'atomes de chaque procédé (masse de produit ÷ masse de réactifs × 100), arrondie à l'unité.
  2. Calcule la masse de déchets produite par chaque procédé pour 1 000 kg de paracétamol.
  3. Cite trois principes de chimie verte respectés par le procédé B, en justifiant chacun à partir du tableau.
  4. Le procédé B utilise un catalyseur (une enzyme) qui coûte cher. Donne deux arguments montrant qu'il peut malgré tout être plus économique pour l'entreprise.
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