QCM N° 09 Forcer l'évolution d'un système chimique.

QCM N° 09 Forcer l’évolution d’un système chimique. La transformation forcée Le fonctionnement d’un électrolyseur La conversion et le stockage de l’énergie AIDE Pour chaque question, indiquer la (ou les) bonne(s) réponse(s).
	Énoncé	A	B	C	R
1	Dans une transformation forcée, le transfert d’électrons est imposé par :	Le générateur	L’électrode	L’électrolyte	A
2	Lors d’une électrolyse, la circulation du courant est assurée :	Uniquement par les électrons	Uniquement par les ions	Par les électrons et les ions	C
3	Une transformation est limitée si :	La constante d’équilibre K est grande	La constante d’équilibre K est petite	Le quotient de réaction Q_r,i est proche de la constante d’équilibre K.	B
4	Cu (s) + Fe²⁺ (aq) Cu²⁺ (aq) + Fe (s) La constante d’équilibre K associée à cette réaction à 25 ° C est égale à 4,1 × 10^–27. On peut dire que :	La quantité de fer formée est faible	La quantité de fer formée peut être importante	Le passage d’un courant peut forcer le système chimique à aller jusqu’à l’épuisement du réactif limitant	AC
5	Le dispositif qui permet de produire de l’électricité à partir d’une réaction chimique est :	Une pile	Un électrolyseur	Un panneau solaire	A
6	Le schéma de fonctionnement d’un électrolyseur est :				B
7	On observe pour l’électrolyse suivante :	Une diminution de la masse de l’électrode d’étain Sn (s)	Une augmentation de la masse de l’électrode d’étain Sn (s)	Un dépôt d’étain Sn (s) sur l’électrode de fer	AC
8	La quantité d’électrons échangés au cours de la transformation est :				A
9	La quantité d’électricité Q mise en jeu au cours de l’électrolyse de 10 min dont l’intensité I du courant est de 100 mA est égale à :	Q = 60 C	Q = 1,0 C	Q = 600 C	A
10	L’électrolyse :	Permet de convertir de l’énergie électrique en énergie chimique.	Permet de convertir de l’énergie chimique en énergie électrique.	Nécessite un apport d’énergie.	AC
11	Un accumulateur :	Permet de convertir de l’énergie électrique en énergie chimique.	Permet de convertir de l’énergie chimique en énergie électrique.	Permet de stocker de l’énergie chimique	ABC

- À l’extérieur de la pile (circuit électrique), le courant électrique est dû à un déplacement d’ensemble des électrons qui circulent de la borne négative (anode) vers la borne positive (cathode).

- Dans les solutions, la conduction électrique est dû à la double migration des ions positifs et négatifs, présents dans les différentes solutions, se déplaçant en sens inverses.

- Les électrons n’existent pas en solution aqueuse et ils ne peuvent pas s’accumuler sur la plaque.

- Ils se déplacent vers l’électrode de cuivre grâce au circuit électrique.

- Un électrolyseur est un récepteur électrique constitué de deux électrodes (tiges conductrices) qui plongent dans une solution appelée électrolyte.

- Le générateur impose le transfert d’électrons dans les fils conducteurs et force une transformation limitée à poursuivre son évolution.

- L’électrolyse est une réaction endoénergétique (elle consomme de l’énergie).

- L’électrode à laquelle se produit l’oxydation est appelée anode (reliée à la borne positive du générateur)

- L’électrode à laquelle se produit la réduction est appelée cathode (reliée à la borne négative du générateur).

- Dans l’électrolyte, la conduction électrique est dû à la double migration des ions positifs et négatifs, présents dans la solution, se déplaçant en sens inverses.

- Dans l’état d’équilibre d’un système, le quotient de réaction Q_r,éq prend une valeur qui ne dépend pas de l’état initial.

- La valeur de la constante d’équilibre nous renseigne sur la nature de la réaction chimique.

- Si K ≥ 10⁴ la transformation chimique est quasi-totale (on dit aussi totale).

- Si la disparition d’un réactif intervient alors que la valeur du quotient de réaction Q_r, n’a pas atteint la valeur de K, la réaction est totale.

- L’intensité I du courant qui circule dans l’électrolyseur pendant la durée Δt est donnée par la relation suivante :

- La quantité d’électricité Q mise en jeu au cours de l’électrolyse pendant la durée Δt :

- Constante de Faraday : La valeur absolue de la charge d’une mole d’électrons définit le faraday de symbole F.

- Q quantité d’électricité mise en jeu : grandeur positive : Unité : coulomb (C).

- Un convertisseur d’énergie assure la conversion d’une forme d’énergie en une ou plusieurs formes d’énergie.

- Une pile est un convertisseur d’énergie qui convertit de l’énergie chimique en énergie électrique.

- Un électrolyseur est un convertisseur d’énergie qui convertit de l’énergie électrique en énergie chimique.

- Un accumulateur électrique est un convertisseur d’énergie pouvant se comporter comme une pile ou comme un électrolyseur.

- La réaction, qui se produit dans une pile est la réaction opposée à celle qui se produit dans un électrolyseur.

- Dans les accumulateurs, l’énergie électrique est stockée sous forme d’énergie chimique.

- Dans une pile ou un électrolyseur, une partie de l’énergie est dissipée sous forme de transfert thermique (effet joule).


I	Intensité du courant (A)
Q	Quantité d’électricité mise en jeu (C)
Δt	Durée de fonctionnement de l’électrolyseur (s)

Q = n (e^–) . F
Q	Quantité d’électricité mise en jeu (C)
n (e^–)	Quantité de matière d’électrons échangés (mol)
F	Constante de Faraday : F = 96500 C . mol^–1