C. Choisir la bonne réponse : La densité du dioxyde de carbone (CO2) par rapport à l'air, vaut :

Question

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voici les solutions pour les questions de physique-chimie.

Questions 21 à 23 : Vrai ou Faux

21. Le travail du poids d'un objet en chute libre est un travail résistant. Le poids agit dans le sens du mouvement lors d'une chute libre, c'est donc un travail moteur. Réponse : $\boxed{\textbf{Faux}}$
22. La tension électrique s'exprime en ampère. La tension électrique s'exprime en Volts (V). L'ampère (A) est l'unité de l'intensité du courant électrique. Réponse : $\boxed{\textbf{Faux}}$
23. Dans un conducteur ohmique, la tension électrique U et l'intensité I du courant sont proportionnelles. C'est la loi d'Ohm, $U = R \times I$ , où $R$ est la résistance (constante pour un conducteur ohmique). Donc $U$ et $I$ sont proportionnelles. Réponse : $\boxed{\textbf{Vrai}}$

Questions à choix multiples :

1. La densité du dioxyde de carbone ( $CO_2$ ) par rapport à l'air, vaut :

Calculons la masse molaire du $CO_2$ .

$M_{CO_2} = M_C + 2 \times M_O = 12 + 2 \times 16 = 44 \text{ g/mol}$.

Calculons la densité par rapport à l'air.
La masse molaire moyenne de l'air est d'environ $29 \text{ g/mol}$. $$ d = \frac{M_{CO_2}}{M_{air}} = \frac{44}{29} \approx 1,517 $$ La valeur la plus proche est 1,51. Réponse : **b) 1,51**
- 2. Sachant que pour neutraliser un volume $V_A$ d'une solution d'acide chlorhydrique à 0,2 mol. L $^{-1}$ , il faut un volume $V_B = 30$ mL d'une solution d'hydroxyde de sodium à 0,1 mol. L $^{-1}$ , le volume $V_A$ vaut :

Appliquons la relation de neutralisation.

Pour une réaction acide-base 1:1 ($HCl + NaOH$), à l'équivalence, le nombre de moles d'acide est égal au nombre de moles de base : $C_A V_A = C_B V_B$.

Substituons les valeurs et résolvons pour $V_A$ .
$$ 0,2 \text{ mol/L} \times V_A = 0,1 \text{ mol/L} \times 30 \text{ mL} $$ $$ V_A = \frac{0,1 \times 30}{0,2} = \frac{3}{0,2} = 15 \text{ mL} $$ Réponse : **b) 15 mL**
- 3. Une réaction chimique qui dégage de la chaleur est une réaction : Une réaction qui dégage de la chaleur est qualifiée d'exothermique. Réponse : c) Exothermique
- 4. Le fer s'oxyde à froid pour donner un oxyde de formule : L'oxydation du fer à froid (rouille) conduit principalement à la formation d'oxyde de fer(III) hydraté, dont la formule simple est $Fe_2O_3$ . Réponse : b) $Fe_2O_3$
- 5. La densité de l'éthylène ( $C_2H_4$ ) par rapport à l'air, est :

Calculons la masse molaire de l'éthylène.

$M_{C_2H_4} = 2 \times M_C + 4 \times M_H = 2 \times 12 + 4 \times 1 = 24 + 4 = 28 \text{ g/mol}$.

Calculons la densité par rapport à l'air.
$$ d = \frac{M_{C_2H_4}}{M_{air}} = \frac{28}{29} \approx 0,9655 $$ La valeur la plus proche est 0,965. Réponse : **b) 0,965**
- 6. Les alcynes ont pour formule générale : La formule générale des alcynes (hydrocarbures avec au moins une triple liaison carbone-carbone) est $C_nH_{2n-2}$ . Réponse : b) $C_nH_{2n-2}$
- 7. Dans une solution électrolytique, les porteurs de charges libres sont des : Dans une solution électrolytique, la conduction électrique est assurée par le mouvement des ions (cations et anions). Réponse : c) Ions
- 8. Lorsqu'on fait agir de l'acide chlorhydrique en excès sur 2,8 g de fer, le volume de gaz recueilli vaut :

Écrivons l'équation de la réaction et calculons le nombre de moles de fer.

$Fe(s) + 2HCl(aq) \to FeCl_2(aq) + H_2(g)$  
$n_{Fe} = \frac{m_{Fe}}{M_{Fe}} = \frac{2,8 \text{ g}}{56 \text{ g/mol}} = 0,05 \text{ mol}$.

Déduisons le nombre de moles de $H_2$ et son volume.
D'après la stœchiométrie, 1 mole de Fe produit 1 mole de $H_2$. Donc $n_{H_2} = 0,05 \text{ mol}$. En supposant des conditions où le volume molaire des gaz est de $24 \text{ L/mol}$ (conditions ambiantes), le volume de $H_2$ est : $$ V_{H_2} = n_{H_2} \times V_m = 0,05 \text{ mol} \times 24 \text{ L/mol} = 1,2 \text{ L} $$ Réponse : **b) 1,2 L**
- 9. La relation entre la concentration molaire C, la concentration massique Cm d'une solution à un soluté de masse molaire M est donnée par : La concentration massique $C_m$ (en g/L) est liée à la concentration molaire $C$ (en mol/L) et à la masse molaire $M$ (en g/mol) par la relation $C_m = C \times M$ . Réponse : a) $C_m = C \times M$
- 10. La relation à l'équivalence acido-basique est : Pour une réaction acide-base avec une stœchiométrie 1:1 (par exemple, un acide monoprotique et une base monoprotique), la relation à l'équivalence est $C_A V_A = C_B V_B$ . Réponse : a) $C_A V_A = C_B V_B$
- 11. L'intensité I du courant, la quantité d'électricité Q et la durée t de passage du courant sont liées la relation : L'intensité du courant est définie comme la quantité de charge qui traverse une section de conducteur par unité de temps : $I = \frac{Q}{t}$ . On peut la réécrire comme $Q = I \times t$ . Réponse : b) $Q = I \times t$
- 12. La puissance P, le travail W et le temps t sont liés la relation : La puissance est le taux de travail effectué par unité de temps : $P = \frac{W}{t}$ . Réponse : c) $P = \frac{W}{t}$
- 13. Un solide soumis à l'action de deux forces $\vec{F_1}$ et $\vec{F_2}$ est en équilibre si : Pour qu'un solide soit en équilibre sous l'action de deux forces, la somme vectorielle de ces forces doit être nulle : $\vec{F_1} + \vec{F_2} = \vec{0}$ . Réponse : a) $\vec{F_1} + \vec{F_2} = \vec{0}$
- 14. L'expression de la loi d'Ohm dans le cas d'un conducteur ohmique s'écrit : La loi d'Ohm s'exprime par la relation $U = R \times I$ , où $U$ est la tension, $R$ la résistance et $I$ l'intensité. Réponse : a) $U = R \times I$
- 15. Une force d'intensité F=20 N se déplace avec une vitesse moyenne de 72 km/h, la puissance mécanique de cette force est :

Convertissons la vitesse en mètres par seconde (m/s).

$$
v = 72 \text{ km/h} = 72 \times \frac{1000 \text{ m}}{3600 \text{ s}} = 20 \text{ m/s}
$$

Calculons la puissance.
La puissance mécanique est donnée par $P = F \times v$. $$ P = 20 \text{ N} \times 20 \text{ m/s} = 400 \text{ W} $$ Réponse : **a) P=400 W**
- 16. Sachant que pour neutraliser un volume $V_A$ d'une solution d'acide chlorhydrique à 0,2 mol. L $^{-1}$ , il faut un volume $V_B = 30$ mL d'une solution d'hydroxyde de sodium à 0,1 mol. L $^{-1}$ , le volume $V_A$ vaut : C'est la même question que la question 2.
  $C_A V_A = C_B V_B$ $0,2 \text{ mol/L} \times V_A = 0,1 \text{ mol/L} \times 30 \text{ mL}$ $V_A = \frac{0,1 \times 30}{0,2} = 15 \text{ mL}$
  Réponse : b) 15 mL
- 17. Dans les électrolytes les porteurs de charges sont : Dans les électrolytes, les porteurs de charges sont les ions, qu'ils soient positifs (cations) ou négatifs (anions). Réponse : c) des ions positifs et des ions négatifs

C. Choisir la bonne réponse : La densité du dioxyde de carbone (CO2) par rapport à l'air, vaut :

Answer

Step-by-step solution

Calculons la masse molaire du $CO_2$ .

Calculons la densité par rapport à l'air.

Appliquons la relation de neutralisation.

Substituons les valeurs et résolvons pour $V_A$ .

Calculons la masse molaire de l'éthylène.

Calculons la densité par rapport à l'air.

Écrivons l'équation de la réaction et calculons le nombre de moles de fer.

Déduisons le nombre de moles de $H_2$ et son volume.

Convertissons la vitesse en mètres par seconde (m/s).

Calculons la puissance.

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C. Choisir la bonne réponse : La densité du dioxyde de carbone (CO2) par rapport à l'air, vaut :

Answer

Step-by-step solution

Calculons la masse molaire du CO2CO_2CO2​.

Calculons la densité par rapport à l'air.

Appliquons la relation de neutralisation.

Substituons les valeurs et résolvons pour VAV_AVA​.

Calculons la masse molaire de l'éthylène.

Calculons la densité par rapport à l'air.

Écrivons l'équation de la réaction et calculons le nombre de moles de fer.

Déduisons le nombre de moles de H2H_2H2​ et son volume.

Convertissons la vitesse en mètres par seconde (m/s).

Calculons la puissance.

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Calculons la masse molaire du $CO_2$ .

Substituons les valeurs et résolvons pour $V_A$ .

Déduisons le nombre de moles de $H_2$ et son volume.