Quotient de réaction et constante d'équilibre : quiz de Terminale

Quiz

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1. Un système chimique est à l'état d'équilibre. Que peut-on dire de son quotient de réaction $Q_r$ ?

   $Q_r$ est égal à la constante d'équilibre $K$$Q_r$ est toujours égal à 1$Q_r$ est nul$Q_r$ est toujours supérieur à $K$
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2. Pour une réaction donnée, la valeur de $K$ est fixée par la seule équation de la réaction et par la température.

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3. La constante d'équilibre $K$ d'une réaction change lorsqu'on modifie l'état initial du système (on part de concentrations différentes), à température constante.

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4. À l'état initial, on trouve $Q_{r,i} < K$. Dans quel sens le système évolue-t-il spontanément ?

   Dans le sens direct (réactifs vers produits)Dans le sens inverse (produits vers réactifs)Il n'évolue pasOn ne peut pas conclure sans connaître la vitesse de réaction
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5. On considère la réaction $A + B = C + D$ en solution. À un instant donné, $[A] = 0{,}10$ mol·L⁻¹, $[B] = 0{,}10$ mol·L⁻¹, $[C] = 0{,}020$ mol·L⁻¹ et $[D] = 0{,}020$ mol·L⁻¹. Calcule la valeur du quotient de réaction $Q_r$ (sans unité).

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6. Pour la réaction $A + B = C + D$ de la question précédente, la constante d'équilibre vaut $K = 0{,}25$ et $Q_r = 0{,}040$ à l'état initial. Que se passe-t-il ?

   Le système évolue dans le sens directLe système évolue dans le sens inverseLe système est à l'équilibreLa réaction est impossible car $Q_r \neq K$
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7. Quelles affirmations sont correctes ? (plusieurs réponses possibles)

   Plusieurs réponses possibles.

   $K$ est une donnée qui caractérise la réaction à une température donnée$Q_r$ se calcule avec les concentrations à l'équilibre uniquement$K$ est une grandeur thermodynamique qui n'a pas d'incidence sur la vitesse de réaction$Q_r$ permet de caractériser l'état d'avancement d'une réaction et de prévoir son évolution
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8. Pour la réaction d'un acide faible avec l'eau, d'équation $HA\,(aq) + H_2O = A^-\,(aq) + H_3O^+\,(aq)$, quelle est l'expression du quotient de réaction ?

   $Q_r = \dfrac{[A^-][H_3O^+]}{[HA]}$$Q_r = \dfrac{[HA]}{[A^-][H_3O^+]}$$Q_r = \dfrac{[A^-][H_3O^+]}{[HA][H_2O]}$$Q_r = [A^-] + [H_3O^+] - [HA]$
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9. Quel terme faut-il éviter, car il est à bannir en cours de chimie ?

   constante de réactionconstante d'équilibrequotient de réactionconstante d'acidité
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10. Le quotient de réaction à l'état d'équilibre est le même quel que soit l'état initial du système, à température donnée.

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11. Pour la réaction $2A = B$ en solution, à un instant donné, $[A] = 0{,}50$ mol·L⁻¹ et $[B] = 0{,}10$ mol·L⁻¹. Calcule $Q_r$ (sans unité).

    Ta réponse
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12. Un système est à l'équilibre. On ajoute un peu de réactif A, à température constante. Que peut-on dire immédiatement après l'ajout ?

    $Q_r$ a diminué et $K$ est inchangée : le système évolue dans le sens direct$Q_r$ a augmenté et $K$ a augmenté aussi$Q_r$ et $K$ sont inchangés, le système reste à l'équilibre$K$ a diminué et $Q_r$ est inchangé
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13. La constante d'équilibre permet de prévoir la vitesse à laquelle le système atteint l'équilibre.

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14. Quelle formulation est la plus rigoureuse ?

    Le système atteint l'état d'équilibreLa réaction est à l'équilibreLa réaction s'arrête à l'équilibreLes réactifs ne réagissent plus à l'équilibre
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15. À l'état initial, un système vérifie $Q_{r,i} = K$. Qu'observe-t-on ?

    Aucune évolution macroscopique : le système est déjà à l'état d'équilibreUne évolution dans le sens directUne évolution dans le sens inverseUne évolution dans un sens ou l'autre, selon la température
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16. On donne $Q_{r,i} = 12$ et $K = 5$ pour une réaction. Dans quel sens se produit l'évolution spontanée ?

    Dans le sens inverseDans le sens directAucune évolutionDans les deux sens à la fois, de façon visible
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