Quiz — Cinétique chimique — Vitesse et catalyse

Question 1

Dans le cadre d'une expérience sur la Lune, un astronome étudie la décomposition du peroxyde d'hydrogène $H_2O_2$ en eau et dioxygène. Il utilise un catalyseur à base de dioxyde de manganèse $MnO_2$. La réaction est suivie par spectrophotométrie. À $t = 0$, la concentration de $H_2O_2$ est de $0,20 \ mol \cdot L^{-1}$. Après 50 secondes, la concentration est de $0,10 \ mol \cdot L^{-1}$. Quelle est la vitesse moyenne de la réaction sur cet intervalle de temps ?

Accepted Answer

$2,0 	imes 10^{-3} \ mol \cdot L^{-1} \cdot s^{-1}$

Answer

$1,0 	imes 10^{-3} \ mol \cdot L^{-1} \cdot s^{-1}$

Answer

$4,0 	imes 10^{-3} \ mol \cdot L^{-1} \cdot s^{-1}$

Answer

$5,0 	imes 10^{-3} \ mol \cdot L^{-1} \cdot s^{-1}$

Question 2

Lors d'une mission vers Mars, les ingénieurs doivent concevoir un système de production de méthane $CH_4$ par réduction du dioxyde de carbone $CO_2$ avec du dihydrogène $H_2$. La réaction est $CO_2 + 4H_2 \rightarrow CH_4 + 2H_2O$. Pour accélérer cette réaction, ils ajoutent un catalyseur à base de nickel. Quel est le rôle du catalyseur dans cette réaction ?

Accepted Answer

Le catalyseur diminue l'énergie d'activation de la réaction.

Answer

Le catalyseur augmente la constante d'équilibre de la réaction.

Answer

Le catalyseur consomme une partie des réactifs.

Answer

Le catalyseur change le bilan énergétique de la réaction.

Question 3

Dans un réacteur spatial, la décomposition du peroxyde d'hydrogène $H_2O_2$ est catalysée par du platine solide. On mesure la vitesse initiale de la réaction en fonction de la concentration en $H_2O_2$ à $25\,^{\circ}C$. Les résultats sont les suivants :

| $[H_2O_2]$ (mol/L) | 0,10 | 0,20 | 0,30 | 0,40 |
|----------------------|------|------|------|------|
| Vitesse initiale (mol/L/s) | 0,02 | 0,08 | 0,18 | 0,32 |

Quel est l'ordre partiel de la réaction par rapport à $H_2O_2$ ?

Accepted Answer

Ordre 2 : la vitesse est proportionnelle au carré de la concentration.

Answer

Ordre 0 : la vitesse est indépendante de la concentration.

Answer

Ordre 1 : la vitesse est proportionnelle à la concentration.

Answer

Ordre 1,5 : la vitesse est proportionnelle à la racine carrée de la concentration.

Question 4

La décomposition de l'iodure d'hydrogène $HI$ en diiode et dihydrogène est une réaction d'ordre 2 : $$2 HI (g) ightarrow H_2 (g) + I_2 (g)$$ À $443°C$, la constante de vitesse est $k = 5,2 	imes 10^{-3}$ L·mol⁻¹·s⁻¹. On part d'une concentration initiale $[HI]_0 = 0,50$ mol·L⁻¹. Quelle est la concentration en $HI$ après $t = 100$ s ?

Accepted Answer

$0,33$ mol·L⁻¹

Answer

$0,42$ mol·L⁻¹

Answer

$0,17$ mol·L⁻¹

Answer

$0,25$ mol·L⁻¹

Question 5

La réaction $A(g) ightarrow B(g)$ est d'ordre 1. Sa constante de vitesse est $k = 5{,}00	imes 10^{-3}\,	ext{s}^{-1}$. Combien de temps (en secondes) faut-il pour que la concentration de $A$ diminue de $75\,\%$ ?

Accepted Answer

$t = 693\,	ext{s}$

Answer

$t = 1386\,	ext{s}$

Answer

$t = 2772\,	ext{s}$

Answer

$t = 1039\,	ext{s}$

Cinétique chimique — Vitesse et catalyse

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