controle · 2026

Devoir surveillé n°5 — 2ème Bac Sciences — Semestre 2

90 minutes 10 questions 20 points

Facteurs cinétiques, avancement et vitesse volumique de réaction ; deuxième loi de Newton appliquée à une chute avec frottement et vitesse limite.

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Question 1 · 2 pts

On fait réagir 0,65 g de zinc ($M = 65,0$ g/mol) avec 50 mL d'acide à 0,50 mol/L selon $Zn + 2\,H^+ \rightarrow Zn^{2+} + H_2$. Quel est le réactif limitant ?

A. L'acide, avec $x_{max} = 0,025$ mol B. Le zinc, avec $x_{max} = 0,010$ mol C. L'acide, avec $x_{max} = 0,0125$ mol D. Aucun : ils sont en proportions stœchiométriques

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Question 2 · 2 pts

Quel volume de dihydrogène se dégage au total ($x_{max} = 0,010$ mol, $V_m = 24,0$ L/mol) ?

A. 24 mL B. 240 mL C. 0,60 L D. 2,4 L

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Question 3 · 2 pts

La tangente à l'origine de $x(t)$ monte de $6,0 \times 10^{-3}$ mol en 2,0 min, dans 50 mL. Que vaut la vitesse volumique initiale ?

A. $3,0 \times 10^{-3}$ mol·L⁻¹·min⁻¹ B. $6,0 \times 10^{-2}$ mol·L⁻¹·min⁻¹ C. $1,2 \times 10^{-1}$ mol·L⁻¹·min⁻¹ D. $3,0 \times 10^{-3}$ mol·min⁻¹

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Question 4 · 2 pts

On recommence la même expérience à température plus élevée. Que deviennent le palier de $x$ et le temps de demi-réaction ?

A. Le palier monte et $t_{1/2}$ diminue B. Le palier reste à 0,010 mol et $t_{1/2}$ diminue C. Le palier monte et $t_{1/2}$ augmente D. Les deux restent inchangés

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Question 5 · 2 pts

Une bille tombe dans un liquide avec un frottement $f = k\,v$. Quelle équation différentielle vérifie sa vitesse ?

A. $\dfrac{dv}{dt} + \dfrac{k}{m}\,v = 0$ B. $\dfrac{dv}{dt} + \dfrac{k}{m}\,v = g$ C. $\dfrac{dv}{dt} + \dfrac{m}{k}\,v = g$ D. $\dfrac{dv}{dt} = g$

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Question 6 · 2 pts

Que vaut la vitesse limite de cette bille ($m = 0,20$ kg, $k = 0,50$ SI, $g = 9,8$) ?

A. $0,98$ m/s B. $3,92$ m/s C. $9,8$ m/s D. $0,10$ m/s

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Question 7 · 2 pts

Que valent l'accélération de cette bille à l'instant du lâcher, puis à la vitesse limite ?

A. $0$ puis $9,8$ m/s² B. $9,8$ m/s² puis $0$ C. $9,8$ m/s² dans les deux cas D. $3,92$ m/s² puis $0$

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Question 8 · 2 pts

Que vaut le temps caractéristique de cette chute, et au bout de combien de temps le régime permanent est-il atteint ?

A. $\tau = 2,5$ s ; régime atteint après 12,5 s B. $\tau = 0,40$ s ; régime pratiquement atteint après $5\tau = 2,0$ s C. $\tau = 0,40$ s ; régime atteint après 0,40 s D. $\tau = 3,92$ s ; régime atteint après 20 s

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Question 9 · 2 pts

Pourquoi le palier de la courbe $x(t)$ ne dépend-il ni de la température ni d'un catalyseur ?

A. Parce que ces facteurs n'agissent que sur les réactions lentes B. Parce qu'il est fixé par les quantités initiales et l'équation, qui sont de la thermodynamique et non de la cinétique C. Parce que la réaction est totale D. Parce qu'ils ne modifient pas la pression

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Question 10 · 2 pts

Deux billes de masses différentes tombent dans le même liquide avec le même coefficient $k$. Laquelle atteint la plus grande vitesse limite ?

A. La plus lourde : $v_\ell = m\,g/k$ est proportionnelle à la masse B. La plus légère C. Les deux ont la même vitesse limite D. Cela dépend de leur volume, pas de leur masse

Devoir surveillé n°5 — 2ème Bac Sciences — Semestre 2

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