National · 2020

Examen National Physique-Chimie — 2BAC SVT — Session Normale 2020

180 minutes 20 questions 20 points

Sujet officiel de l'examen national de physique-chimie, filière Sciences de la Vie et de la Terre (option française), session normale 2020. Code : NS 27F.

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Question 1 · 1 pt

Les ions peroxodisulfate oxydent les iodures : $S_2O_8^{2-} + 2\,I^- \rightarrow 2\,SO_4^{2-} + I_2$. Avec $n_1 = 8 \times 10^{-2}$ mol d'iodure et $n_2 = 2 \times 10^{-2}$ mol de peroxodisulfate, quel est l'avancement maximal ?

A. $4 \times 10^{-2}$ mol, l'iodure étant limitant B. $2 \times 10^{-2}$ mol, le peroxodisulfate étant limitant C. $8 \times 10^{-2}$ mol, l'iodure étant limitant D. $10^{-2}$ mol, le mélange étant stœchiométrique

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Question 2 · 1 pt

La tangente à l'origine de la courbe $n(I_2)$ en fonction du temps a un coefficient directeur de $8,3 \times 10^{-3}/10,8$ mol/min, pour $V = 200$ mL. Que vaut la vitesse volumique initiale ?

A. $7,7 \times 10^{-4}$ mol·L⁻¹·min⁻¹ B. $3,85 \times 10^{-3}$ mol·L⁻¹·min⁻¹ C. $3,85 \times 10^{-2}$ mol·L⁻¹·min⁻¹ D. $1,54 \times 10^{-4}$ mol·L⁻¹·min⁻¹

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Question 3 · 1 pt

On souhaite accélérer cette réaction sans modifier la composition initiale du mélange. Quel facteur cinétique utiliser ?

A. Augmenter la concentration d'un réactif B. Élever la température du mélange réactionnel C. Diluer le mélange D. Augmenter le volume du récipient

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Question 4 · 1 pt

Pour cette réaction où $x_{max} = 2 \times 10^{-2}$ mol, quelle quantité de diiode faut-il repérer sur la courbe pour lire le temps de demi-réaction ?

A. 20 mmol B. 10 mmol C. 5 mmol D. 40 mmol

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Question 5 · 1 pt

Une solution d'acide ascorbique de concentration $C = 4 \times 10^{-3}$ mol/L a un pH de 3,25. Que vaut le taux d'avancement final ?

A. $\tau = 0,014$ B. $\tau = 0,14$ C. $\tau = 1,4$ D. $\tau = 0,56$

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Question 6 · 1 pt

Pour un acide faible seul dans l'eau, quelle est l'expression de la constante d'acidité en fonction de $C$ et $\tau$ ?

A. $K_A = C\,\tau$ B. $K_A = \dfrac{C\,\tau^2}{1-\tau}$ C. $K_A = \dfrac{C\,\tau}{1-\tau}$ D. $K_A = \dfrac{\tau^2}{C(1-\tau)}$

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Question 7 · 1 pt

Un comprimé de vitamine C dissous dans 200 mL donne, après dosage, $C_A = 1,42 \times 10^{-2}$ mol/L ($M = 176$ g/mol). Quelle masse d'acide ascorbique contient-il ?

A. 250 mg B. 500 mg C. 1000 mg D. 176 mg

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Question 8 · 1 pt

Une cuve à ondes et un haut-parleur produisent tous deux des ondes progressives périodiques. Quelle est leur nature respective ?

A. Toutes deux transversales B. Transversale pour la cuve, longitudinale pour le haut-parleur C. Longitudinale pour la cuve, transversale pour le haut-parleur D. Toutes deux longitudinales

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Question 9 · 1 pt

Sur l'enregistrement temporel d'une onde, une durée marquée de 0,05 s couvre exactement une demi-période. Que valent la période et la fréquence ?

A. $T = 0,05$ s et $N = 20$ Hz B. $T = 0,1$ s et $N = 10$ Hz C. $T = 0,025$ s et $N = 40$ Hz D. $T = 0,1$ s et $N = 20$ Hz

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Question 10 · 1 pt

Sur la photographie de cette même onde, 0,05 m couvre une demi-longueur d'onde, et $N = 10$ Hz. Que vaut la célérité ?

A. $v = 0,5$ m/s B. $v = 1$ m/s C. $v = 2$ m/s D. $v = 0,1$ m/s

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Question 11 · 1 pt

Un microphone déplacé de 34 cm retrouve la phase du signal source pour la dixième fois, la fréquence valant 10 kHz. Que vaut la célérité du son ?

A. 3,4 m/s B. 340 m/s C. 3400 m/s D. 34 m/s

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Question 12 · 1 pt

Le plomb 212 ($Z = 82$) et le bismuth 212 ($Z = 83$) ont-ils un lien d'isotopie ?

A. Oui, ils ont le même nombre de masse B. Non, ce sont des isobares : même $A$ mais des $Z$ différents C. Oui, ils ont le même nombre de neutrons D. Non, ce sont des isotopes de nombres de masse différents

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Question 13 · 1 pt

Le plomb 212 se transforme en bismuth 212. Quelle est la nature de cette désintégration ?

A. $\alpha$, avec émission d'un noyau d'hélium B. $\beta^-$, avec émission d'un électron C. $\beta^+$, avec émission d'un positron D. Une simple émission $\gamma$

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Question 14 · 1 pt

Le bismuth 212 se désintègre en thallium 208 avec émission $\alpha$. Quelle énergie libère-t-il ($m(Bi) = 211,94562$, $m(Tl) = 207,93745$, $m(\alpha) = 4,00150$ u) ?

A. 0,00667 MeV B. 6,213 MeV C. 62,13 MeV D. 931,5 MeV

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Question 15 · 1 pt

Sur $N_0 = 28,4 \times 10^{19}$ noyaux de bismuth 212, $4,484 \times 10^{19}$ se sont désintégrés en 15 min. Que vaut la demi-vie ?

A. 15 min B. 60,5 min C. 30 min D. 120 min

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Question 16 · 1 pt

Deux condensateurs se chargent à travers $R = 100\ \Omega$ avec des constantes de temps de 0,2 ms et 0,1 ms. Que valent leurs capacités ?

A. $C_1 = 20\ \mu$F et $C_2 = 10\ \mu$F B. $C_1 = 2\ \mu$F et $C_2 = 1\ \mu$F C. $C_1 = 0,2\ \mu$F et $C_2 = 0,1\ \mu$F D. $C_1 = 1\ \mu$F et $C_2 = 2\ \mu$F

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Question 17 · 1 pt

Les deux courbes de charge atteignent le même palier à 10 V. Que représente cette valeur commune ?

A. La force électromotrice $E$ du générateur, atteinte en régime permanent B. La tension maximale que peut supporter le condensateur C. La tension aux bornes de la résistance en régime permanent D. La moitié de la force électromotrice du générateur

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Question 18 · 1 pt

À l'instant $t = \tau_1$, quelle charge porte le condensateur de $2\ \mu$F, alimenté sous $E = 10$ V ?

A. $2,0 \times 10^{-5}$ C B. $1,26 \times 10^{-5}$ C C. $7,4 \times 10^{-6}$ C D. $1,26 \times 10^{-6}$ C

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Question 19 · 1 pt

Le condensateur de $1\ \mu$F se décharge dans une bobine ; la pseudo-période mesurée vaut 6,28 ms. Que vaut l'inductance ?

A. $L = 0,1$ H B. $L = 1$ H C. $L = 10$ H D. $L = 0,01$ H

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Question 20 · 1 pt

Pour entretenir les oscillations d'un circuit dont la bobine a une résistance $r = 20\ \Omega$, on ajoute un générateur délivrant $u_g = k\,i$. Quelle valeur de $k$ faut-il ?

A. $k = 0\ \Omega$ B. $k = 20\ \Omega$ C. $k = 10\ \Omega$ D. $k = 40\ \Omega$

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