Modèle de concours d'accès aux CRMEF (qualification des professeurs de l'enseignement secondaire qualifiant) 2013 — Épreuve : physique-chimie

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‎masses‏ اله ‎SEE OS‏ 2013 - الموضوع رقم الامتحان:
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لمركز الوطني للتقويم ي ت والتوجم تاريغ ومكان الازثياة: ‎a‏
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‏المسلك : تأهيلي على المصحح التأكد من أن النقطة النهائية هي على 100 خاص بكتابة الامتحان
مادة التخصص : الفيزياء والكيمياء النقطة النهائية بالأرقام ‎un‏ وبالحروف.....................
22 أ # د إسم المصحح ‎RSS‏
‏الموضو على
‎Cette épreuve est rédigée sous forme d’un ;" cionnaire à choix multiples‏
‎.ysique et d’une partie de chimie.‏ عل ‎(QCM). Elle est constituée d’une partie‏
‎Chaque partie est constituée de sous parties totalement indépendantes.‏
‎Le candic. est invité cocher la case correspondante à‏
‎la répon” correcte (A, 3, © ou D).‏
‎Si au cours de l'épreuve, un candidat repère ce qui lui semble être une erreur d'énoncé, il le signale‏
‎sur sa copie et poursuit sa composition en indiquant les raisons des initiatives qu'il est amené à prendre.‏
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‎à‏ الصفحة: 2 :
‎Physique (60 points) |‏
‎Données ;
Constante d’Avogadro : N, = 6.,02*10* mol”
Vitesse de la lumière : c = 3x10° m.s"
Constante de Planck : ‏حي‎ 6.6210 m°.kg.s"
Masse d’une mole d’atomes de carbone : M(C) 12 g.mol”
Masse d’une mole d’atomes d'oxygène : M(O) = 16g.mol”
1k= 103: IM=10*: 16-10: Inm=10°m; Ium=10*m
Partie I : Molécul- no de carbone
La pollution de 172 : . un souci croissani devient crucial dans des sites sensibles où les concentrations en
monoxyde de c:.u ie (CO) par exemple « ‏لص‎ faire l’objet de mesures constantes et précises. Pour ces
mesures, on per‘ ‘ntéresser au pic d'absorptica de CO pour la longueur d'onde À = 4,70 um. On cherche ici à
comprendre l'ori. de cette absorption.
1. Dans quel domain, “acetté Le d'onde ?
‎0 A. Domaine 1111018
‎@ B. Domaine des ondes centimétriques.
‎C) C. Domaine ultra-violet.
‎0 D. Domaine visible.
2. Calculer la fréquence correspondante à cette longueur d'onde.
‎(D ‏تقر حم‎ GHz
‎C7) B. f-63830 GHz
‎C7) C.f-63,83 MHz
‎CD) D. f-63,83 kHz
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On 110061156 une molécule AB par l’association de deux points matériels À de masse mA et B de masse mg. Dans
toute la suite, on étudie cette molécule en se plaçant dans le référentiel barycentrique de la molécule (noté 77 et
associé au référentiel du laboratoire Ro). La molécule est supposée rigic (la distance AB notée r est supposée
constante). On étudie ici la rotation de cette molécule autour d° fi” ‏ود‎ passant par G, barycentre des deux
points, perpendiculaire à AB. La molécule tourne à la vitesse ©. ‏صا‎ pour les distances GA et GB : GA = rx"
et GB = pe :
‏الس يه‎ os
3. Donner 1016551٠ énergie cinétique & : itrique 8.206 la molécule en fonction de ©, ma , mg. ra ‏أ‎
‎* (u è 7 * .
À. E,==— =(r
@ B. E = ‏اقلت يتم‎ ( 0
O © 8 (mr ‏تن‎ )o?
©! D. E:=(m,tm,)(Gi ‏لام‎
‎4. On écritE, = F3 . Etablir l’expression de I en fonction de mA, mg et r.
CC) A. I=(m,+m,)r°
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24 ‏الصفحة: 4 على‎ z ‏إ:‎
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0 ‏ع‎ [= Mae
‏م111‎ TM
©! C.I1=(2m,+m,)r
0 1(. [= ‏ب‎ lis | à
5. Application numérique : calculer la valeur de I dans le cas du monoxv" . carbone. On donne la distance CO :
0,115 nm.
‏د رن‎ I1=1,51x10% kg.m°
C7) B. 1=1,51x10 ‏تسيا‎
‎CD) ‏د‎ 1=0,75x10% ‏تسيا‎
‎CD D. 1=075x%10%"
L'énergie ne peut pr : nimporte que. ‘eur. Elle n'est pas une grandeur continue. On montre que l'énergie
reliée à la rotat' une molécule diatomi. {8 est quantifiée par un nombre quantique ‏ل‎ selon la relation :
E, =J(3+1) == , où J est un nombre entier naturel.
6. Calculer la vale. la fréquence de la . .pectrale correspondante à la transition entre les deux
niveaux d’ér. derr -Dét}= E
‏رن‎ A. f=111GHz
C) B. 57
0 C. f=55,6 GHz
‏نأ‎ D. f=1110 GHz
7. Même question pour la transition J = 0 et J = 2.
() A. 2-300 GHz
CD) B. f-668 GHz
CD) C. f-334GHz
‏رب‎ D.f-165 GHz
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‎La rotation moléculaire permet-elle d'expliquer seule la raie d'absorption à À = 4,7 um ?‏ .8
‎A oui‏ ©
‎B. Non‏ @
‎ion de deux points matériels A (m4)‏ مود . ‎On modélise la vibration d’élongation le long de la liaison AB‏
‎et B (mp) reliés par un ressort de constante de raideur k et de longue vide ro (on néglige toute autre‏
‎interaction). On note r(t) la distance AB. À l'équilibre, la distarn st notée r.. L'axe orienté de A vers B est noté‏
‎x’x et a pour vecteur unitaire.‏
‎A m‏ ! ب ; :
‎RS‏ اانا
‎Le référentiel 7 . “onsidéré comme > en. Qu’en est-il du référentiel barycentrique 7‏ .9
التل8ع ‎est‏ 78 0
‎C) 3.78 est non galiléen‏
‎Déterminer l’expression vectorielle de la force subie par B.‏ .10
‎(r-r,)ü,‏ لاح و ‎C) A.‏
‎CD 83. Fs=-k(rr)ü,‏
‎CD €. Fr =-2k(rr)ü,‏
‎D. Fs=k(r-r)ü,‏ @
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24 ‏على‎ 6 :isiai : us
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11. Quelle est la relation simple qui relie re à ro ?
0 As ‏اح‎
‎0 B. Le a
©) GC EL-2%
O D = 21}
12. Donner l’expression vectorielle de l’accélération de B dans ler rentiel barycentrique.
0 A. ‏كح و3‎ ns
ie lg: 1
‏متت يلت‎ di
ni m
CE, 4 — a
@ B r 9 dt?
‏ب‎ on FM
m, dt
13. Déterminer 1:6 n différentielle vérifié: À = ‏اوت‎
‎O An ME er
m, tm, ‏انا‎
‏0ن‎ np RER, py
m,+m, dt”
‏ل‎ C. (m,tm,)— =kX
0 D. (m,tm,)— =-kX
14. Déterminer l'expression de r(t) sachant qu’àt=0onar= ru. et les vitesses initiales des deux points sont nulles.
‏ب‎ ١ ‏ملت بللا‎
‏د بن‎ rft}=nt(nn)cos(ot); ‏عا ده‎
m A m B
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‎B. rt) =r+(r -r,)cos(œt}; @, = /k—4—-‏
‎-rn)sin(ot}; ©, = [k——-‏ باجم لطاع ‎C.‏ ©
متتل = ,0 :مضل ودود 0
‎D. rft)=rnt(n-n)sin(ot); @ = ,J/k OR‏ )©
‎fi M‏
‎Calculer la valeur de k pour un mouvement oscillatoire de fréq_ .ce f correspondante à la longueur d’onde‏ .15
‎À=4,7 um.‏
‎CD A k=1,83Nm'‏
‎CD) B. Kk=183*10 Nm‏
‎CD € Kk=3,66X1ON r"‏
‎CD) D. 12366‏
‎On suppose que‘. ne À porte une charge - l’atome B porte une charge +g. On suppose que l’interaction‏
‎les atomes est déjà prise e. compte dans la force de rappel du ressort. On envoie alors sur la‏ ع ‎électrostatique er‏
‎la direction à, uneor * .ectromagnétique de pulsation w de telle façon que les atomes‏ قد ‎molécule aligné.‏
‎soient chacun sou, . ١ champ électrigr”:‏
‎E (t) = Eu, = Eçcos(ot)ü,‏
‎Sous l'effet de l’onde électromagnétique, les atomes se déplacent selon l'axe x°x.‏
‎Donner l’équation différentielle vérifiée par X = r-r..‏ .16
‎d’X m, +m m,+‏
‎Te‏ اس ا عاك ‎A —+tox=q—ΗBE,cos(ot);‏ @
‎m,My‏ و1121 112 ‎dt‏
‎m, +m m,+m‏ و ‎d'X‏
‏نضا حوره ‎B. ——-oX=q—#—BE,cos(ut);‏ @
‎dt” 112 111 m,My‏
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24 ‏الصفحة: 8 على‎ : 0
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d’X m,m m ,m
C) CC. —-@Xx=q—{2E,cos(at); ©, = ‏غخهم‎
‎2 M, ‏للع ا ا‎
d'X m ‏ل‎ mn,
0 D. ‏مهم دره :)ومن ا فر - إزئم بح‎
dt” 771 + 771 +. + M.
17. En utilisant la méthode des nombres complexes, déterminer l’an. æ: male des oscillations Xax.
O A OX. - ‏؟‎ (m, : m, ) 2
FT, 7717 ‏م‎ — 700 |
m,+m,)E
O BE ‏د‎ = Marti JE
MM | © + ‏نه‎ |
0 © ‏حا‎ 7 (mn, + ‏م771‎ ) 2
mm, ‏ات+ها|ا‎
‎0 D 09 2 ‏م‎ QU ) ap
x ‏ه-ها‎
‎18. Quel phénor ‏تك.‎ se produit pour © = ‏نوه‎
‎C) A. Ph. "nène de résonance
©) B. Phe ëène d’antirésonance
Partie II : 1106... -dém-. دمص‎ d’amplitude.
11.1 Modulation d'amplitude
Il est fréquent qu'un signal se présente sous une forme inadaptée à sa transmission ou à son traitement.
La modulation est le procédé permettant de transposer les caractéristiques de ce signal dans des domaines de
| fréquences où la propagation et le traitement sont possibles. La démodulation est l'opération inverse.
| On s'intéresse aux signaux hertziens audio qui s'étalent sur la plage de fréquence
f ,=300Hz<f, <f,,=4,50kHz. Cette plage est parfaitement audible à notre oreille qui peut percevoir
ordinairement des fréquences comprises entre 20 #z et 20 kHz. D'autre part, on peut montrer que la réception
d'une onde électromagnétique nécessite une antenne dont la dimension caractéristique est une demi longueur
d'onde.
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‏يكتب أي شيء في هذا الإطا‎ VEN
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19. Quelle devrait être la taille L d’une antenne permettant la réception ‏وب‎ signaux audio considérés ?
0 A. 6611510
0 3. 66em<L<im
@ C. 66mm<L<lim
CD D. 66km<L<1000 km
Le signal audio à transporter est maintenant appelé signal modulant. Les méthodes de modulation sont élaborées
à partir d'une onde sinusoïdale pure, appelée porteuse ou signal porteur. Le résultat de la combinaison de ces deux
signaux s'appelle signal modulé. Le signal modulant, noté e(t), s’exprime par :
e(t) = A, cos(2rf,t)
Le signal porteur p(t' : né par:
* = A cos(2nf,.t)
‏.م‎ est la fréquen” : du signal porteur (ou porte. <) et f la fréquence du signal modulant ( ‏ا‎ =.) Le Signal
modulé en ampl. est un signal de la forn
s(t}= a+ m.cos(2rf,,t) ]cos{(2nf..t)
où mn est un réel strictenn.. 0081 .v indice de modulation. Ce signal modulé a été obtenu en réalisant les
opérations représentées dans le schéma bloc de la figure suivante :
à——— multiplieur ‏إٍ‎
(t) | 4 k ke(t)p(t} Sommateur
FTP 1 msn s(t)
| p(t) 77
20. Déterminer l’expression de l’indice de modulation m.
C) A. m=kA,,
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‏الصفحة: 10 على‎ :
24 ‏مادة التخنصص : الفيزياء والكيمياء دورة شتنبر 2013 الموضوع‎
© 3. m=KA,
‏ت0‎ 0 m=k—
0 D, m=k An
On a réalisé au laboratoire l'enregistrement d'un signal modulé. Le” at est donné sur la figure suivante.
so ‏حا‎ 0“ ss Fu si / HR
LL | 0» ١ ‏ا‎
‎0 0 00002 O.0003 O0,0604 G,0005
21. Déterminer k . leurs de Es 1 et 11
‏تن‎ A ‏حم‎ “Hzf=10kHz" 8
O BB fu-20 4 .m=04
0 C. fe 2 ‏م دللا‎ =1 kHz, m=0,6
CD) D fh=1kHZf, = 1012 m=0,2
On rappelle que le spectre d'un signal désigne la représentation de l'amplitude des signaux sinusoïdaux qu'il
contient en fonction de leurs fréquences respectives. Exemple: le spectre de
v(t) =X,, cos(27fit + ‏لو‎ + X,, cos(2xf,t + @,) est le graphe contenant les points
(fréquence = f amplitude = X,,,) et (fréquence = f, amplitude = X.,,).
22. Donner le spectre de s(t).
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© À. (F, ‏م‎ p ) 9 | te +2 6 > _—— , | 1 - 2 1 , ‏ل‎
‎©) B. 0 A ) À À #64 Es LÉ sl Am.
P P P m 2 p m 2
O © fre ‏را‎ (ER -f
١ P 9. 2 ‏م‎ 8" 72 p Bug)
On envoie dans la pratique un signal modulant audio, somme dr aux sinusoïdaux qui encombrent la plage de
fréquence ‏م > 112 300 حي‎ <f,,= 4,5 kHz. La porteuse posst e une fréquenccf,, = 185 kHz.
23. Quelle est la bande passante d’un filtre nécessaire à la transmission intégrale du signal s(t) au niveau de
l'antenne?
© A. BP=20kHz
© B. BP - 4,5 07
CD © BP=9:
CD D. BP- Hz
11.2 Démoduation synchrone
On considère àr ‘au un signal modulé not* s/i) = A, [1 + m.cos(2nf,t)] cos (2nf at )
On admet que l'on se à la réception sal modulé d'un oscillateur local synchrone délivrant le signal
p{t) = A,cos (2nf ut y uqur porteur utilisé à l'émission. La figure ci-dessous représente le principe
de fonctionnement du circuit de démodulation situé après l'antenne réceptrice.
sigcal modulé | ‏با‎
‎à la réception | + | :
‏سيب‎ | st) | C dt
| filtre passe
TA multiplieur 3 3 FFF
Xx | kw lof s'(} Fonepase|
oscillateur : 787 DTA
local _ : 2 | (2) f. F
‏ب‎ 1 34
: pit)
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* الصفحة: 12 على
مادة التخصص : الفيزياء والكيمياء دورة شتنبر 2013 الموضوع 24
‎Donner le spectre du signal s’(t) obtenu à la sortie du multiplieur.‏ .24
‎kA° kA° KA °m FA°m)i . kA°m‏
سب ? ‎port La‏ "» 4 .21 ; سب , 1 ; ب ‎à‏ وو 2 ; .= ,0 ‎À.‏ 9
هف مني موا ته ‎١‏ عن ما فلتي ‎O 8 fofo ef‏
‎port * 2 ; m ° 2 , port 4 ٠ port m° 4‏ , 2 .
‎kA?m kA?m\. kA?m‏ تمع
‎CO) class, 2 Los, 2 || 28,6, 2‏
‎F7 4 4 : 2 8 2,‏
‎kA°m‏ متف مخضا ‎kA°‏
‎D. [021 |2f,,—2 12,421, —2— |;|2f,,-2f,, ——‏ )©
4 8 4 2 2
‎Le filtre passe-bas 1 + fréquence de coupt - telle que fn<fci<foon et le filtre passe-bas 2 a une fréquence de‏
‎coupure f2 telle que f.:<fn. On considérera dan premier temps que les filtres sont parfaits. C'est-à-dire que‏
‎chaque filtre adm : gain unité pour des fréquences inférieures à sa fréquence de coupure et un gain nul pour‏
‎toute fréquence 500 ‘ure à sa fréquence dec re.‏
‎Donner le spectre du al 77‏ .25
‎kA°m‏
‏تصني | ‎A.‏ @
‎kA° kA°m‏
| والححين ا ‎B,‏ ®
‎KA °m‏
“لوت | بج ‎C)‏
‏بها .
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‎Déterminer le spectre du signal d(t).‏ .26
‎kA°m‏
‎A. fa 2‏ ©
‎B . 1 , ——‏ ل
‎kKA°m‏
‎OO c |r,‏
‎Montrer que l’on + constituer & "s(t).‏ .27
‎A. : .)=d(t)-a(r)‏ @
‎Or» 0-0‏
‎ka 0 )‏
‎Partie 111 : Lu + 0010177‏
‎La lunette astronomig. 0 brése- A figure ci-après est constituée de deux lentilles minces convergentes‏
‎(Li) et (L2), respectivement, assimilées, à un objectif et à un oculaire de distances focales images f,=115 mm et‏
‎f2=20 mm.‏
‎L'oculaire est placé de telle sorte que l’instrument soit afocal.‏
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£ = > ٠ * ; 2 SG /
‏سس بان‎ Lu Fa
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14 ‏الصفحة:‎ ;
28. Exprimer le grandissement angulaire G, de la lunette.
O A ‏ادن‎
‎(D 8. 6-24
@ C. Cr ‏ور‎ 7
0 D. ‏رحن‎
‎29. La limite de résolution ‏عتما د‎ de l’œil étant de 1,5 minute d’arc (notation 1,5:(, quel doit être l’écart
angulaire 0, minimal ua ÉtOiL.. .w’elles apparaissent séparées à travers la lunette ?
C) A. 8 32°
0 1. 8. - 8
‏ز)‎ € = 1,2!
0 D. € > 6
30. A quelle distance ;. Dir : _i’image de O; par (£L2) ?
@ À. p,=5.2lmm
C) B. ‏حم‎ 174
‏لن0‎ C. p,=23,5mm
C) D. p,=7,35mm
31. Le diamètre de la monture circulaire de (£;) est de 4 cm. Quel est le diamètre D’, de l’image de la
monture de (£\) par ) ?
O À, D; ‏ح‎ 2,6 mm
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24 ‏الصفحة: 15 على‎ : |
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0 B. 0 3,8 ‏سد‎
‎C7) € Di=51mm
CD) D. D,=70mm
32. La lunette est désormais utilisée pour observer un objet © 50 de (Zi). De quelle distance d faut-il
déplacer l’oculaire pour obtenir une image nette de l’objet ‏ونع‎ l’instrument sans accommodation?
C) A. d= 0,02 mm
() 3. d=0,09 mm
C) ‏سد 120,19 د‎
0 D. d=0,27 mm
33. On retire (£>) puis on place un photodétecteur dans le plan focal image de (£1). Le diamètre apparent de
la galaxie d’And . issu ‘> à un objet optique circulaire situé à l’infini, étant de 2,5 ©. quel est le
diamètre D’ nage de cette ‏.تع‎ dans le plan focal image de (£:) ?
@ A 107 - 0mm
0 B. D’ 7,0 mm
@ CE 10 1.5 ‏صصح‎
‎@ D. D mm.
Chimie (40 points)
Partie I : Solutions aqueuses
1.1 Acido-basicité du dioxyde de carbone dissout
Données :
* Masses molaires : © : 12 g.mol” : O 6 8.1101
* Couples acide / base : CO(d) / HCO: : pk,, +6 : HCOy 0:7 : pk,, +10.
* Dissolution du dioxyde de carbone atmosphérique : CO:(g) = CO:(d).
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+ & ٠ £ ” Se 2e = res L°
‏الاطًا‎ ١ ue) ‏لا بكتب‎ AN
‏ا نكم ا لله يسيج يي سي ع في مار‎
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* Formation du calcaire en solution aqueuse : ‏كيو + ثم‎ = CaCO;(solide).
* pH moyen de l’eau de mer : 8.5.
On s'intéresse tout d’abord aux différentes formes du dioxyde de carbu. * dissout dans l’eau : CO2(d), 1100 (ion
hydrogénocarbonate) et CO; (ion carbonate).
34. Le diagramme de prédominance de ces trois espèces est :
CO; HCO3 cos PH
6 10
HCO 02 03 pH
6 10 |
CO; cos HCO: 8
‏ا ود‎ ——————+——>
6 10
CO» CO3 pH
On relève sur l'étiquette d’une eau minérale les informations suivantes :
«Calcium : 555 mg/L ; magnésium : 110 mg/L; sodium : 14 mg/L; sulfates : 1479 mg/L ; hydrogénocarbonates :
403 mg/L; nitrates : 3,9 mg/L; pH = 7,0»
On peut s’étonner de ce que l’étiquette ne mentionne pas la quantité d'ions COx.
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35. La masse des carbonates, en milligrammes par litre est :
CD A. m=0,803 ‏اتيم‎
‎C) B. m=0,003 mge.L'!.
@ C. m=0,703 mg.L'|.
CD D. m=0403 ‏اليم‎
‎Dans une eau de pH neutre ou faiblement basique, on peut envise a réaction de bilan :
2HCO'; = CO” + CO(d) + H20
36. L’ion hydrogénocarbonate 1100757 est un donc un :
0 A. ampholyte
0 3. oxydant
0 C. réducteur
(D 0. Acidr
Il y a lieu de pense. ‏نو‎ l'atmosphère primitive otre planète était riche en dioxyde de carbone; d'autre part.
on observe de gra : quantités de cyanobactéries fossiles. Les cyanobactéries marines pratiquent la
photosynthèse à p:: : tu dioxyde de carbone: ut.
37. Ces constatation. . ‘ent s'expliquerr : ait que:
@ A. Le pHe .de, arition des ions ‏م0‎ qui réagissent avec les ions Ca°*.
© B. Le pH est basique, il y a apparition des ions CO” qui réagissent avec les ions ‏2ط‎
‎C) C. Le pH est basique, il y a apparition des molécules CO» qui réagissent avec les ions 0877
C) D. Le pH est basique, il y a apparition des ions CO” qui réagissent avec les ions ‏ألم‎
‎1.2. Oxydoréduction
L'extraction du pétrole s’accompagne de la libération de méthane; l’exploitation terrestre permet la récupération
de ce gaz et son acheminement par gazoduc, ce qui n’est pas possible à partir d’une plate-forme d’exploitation
off-shore. Aujourd’hui, le méthane ainsi libéré s’échappe dans l’atmosphère. Pour diminuer les rejets de ce gaz
qui contribue à l’effet de serre, les pétroliers envisagent de le recueillir pour le convertir en méthanol, liquide
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‎plus facile à transporter. Le méthanol 011:011 peut être ensuite utilisé en synthèse organique, il peut aussi‏
‎servir de combustible thermique, ou encore alimenter une pile d’oxydoréduction.‏
‎Données :‏
‎C° : concentration à l'état standard, C° = 1 mol.L'!‏ *
‎(RT/F).In10 = 0,06 V‏ *
‎CH;OH : potentiel standard à pH = 0 : E°1 = 0,18 V‏ / ميم *
‎H20 : potentiel standard à pH = 0 : 1292 = 1,78 V‏ / و1120 *
‎O:(g) / HO; : potentiel standard à pH = 0 : E°3 = 0,68 V‏ *
‎Le fonctionnement de la pile envisagée suppose l’oxydation du méthanol en carbonate. La demi-équation‏ .38
‎rédox correspondante 7 ‘ dorée par :‏
‎O A. CO; | 0€" - <1 +2 HO‏
‎C) B. 2 - 8H°+6e — 20 ‘H +2H0‏
0 + .يلل — ‎5H°+6e‏ + وب ‎C.‏ 0
0 + 1يل — ‎CD D. © + 8H°+6e‏
‎écologiques .ncés, pourquoi faudra-t-il effectuer la réaction en milieu‏ 015 الل ‎Compte tenu‏ .39
‎basique ?‏
‎À. Pour ne pas consommer 07‏ 0
‎C) B. Pour produire O‏
‎CD C. Pour éviter le dégagement de CO‏
‎C) D. Pour dégager CO:‏
‎On réalise une pile utilisant des électrodes de platine, les «combustibles» étant le méthanol et le‏ .40
‎(eau oxygénée). La borne Pt/ 07 CH;OH// représente l'anode.‏ و1120 ‎peroxyde d'hydrogène‏
‎A. Vrai‏ 0
‎C) B. Faux‏
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‎Les demi-équations rédox mises en jeu dans cette pile sont :‏ .41
‎(D A. CO + 8H°+6e— CH;OH +2H0; 3ي0. +2 +2e —2H0‏
‎(D 3. 2007+ 8H°+6e — 2 CH;3OH +2 H20; + . +2e — 2 H0‏
0 — 26+ 1ك ‎+2H20; HU‏ لافيت — ‎OC. CO + 5H°+6e‏
‎H20‏ 2 — 46+ 211 + ون. ‎8H°+6e — CH;OH +2 HO:‏ + .م .0 ‎(D‏
‎Les potentiels de Nernst relatifs à ces demi-équations sont ٠‏ .42
‎log [H‘]/C°[CO3”]; E> = 1,78 + 0,06 log [H202] ]11 7/0‏ 0,06 + 0,18 = رق ‎A.‏ 0
‎El=0,18 +0,01 log [CO;7] 1370 E> = 0,18 + 0,03 log [H20>] [H+]/C*‏ .3 >(
‎Ei=1,78 + 0,06 log [H20:] IC*[HT :; E> = 1,78 + 0,06 log [H202] ]117 26‏ 0
‎D. 8: 20,18 + ' . CO 171002: E> = 1,78 + 0,03 log [H202] ]11 7/07‏ 0
‎Le fonctionne . :dela pile est gouverne l’équation bilan :‏ .43
‎3H202 = CO + 42 > + 2H°‏ + تاميث ‎(D A.‏
‎B.2CH + 3H02= 2007 - 4H20 + 2H°‏ )(
‎2H‏ + 20 - ثم = ‎ 3H202‏ مت ‎(D) C.‏
‎D. CH;0H De 0e, 4H:0 + 1‏ ©
‎La valeur de sa constante d’équilibre est :‏ .44
‎A. K=10"‏ ©
1-09 .8 )©
‎C. 1-09‏ 0
‎D. 2-0‏ )©
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‎Partie II : Etude thermodynamique de la synthèse de l’éthanol‏
‎L’éthanol fut d’abord un produit fabriqué par fermentation de divers com, és d’origine agricole :‏
‎jus sucrés (mélasses résiduelles des sucreries),‏ -
‎jus amylacés (céréales, pomme de terre),‏ -
‎résidus bisulfitiques de pâtes à papier.‏ -
‎de synthèse supplanta l’alcool de fermentation.‏ اد ‎C’est seulement après la seconde guerre mondiale que l’éthe‏
‎Avant 1948, on utilisait le procédé sulfurique qui ne sera pas étudié ici. La première unité utilisant le procédé‏
‎d’hydratation directe fut démarrée par Shell en 1948 aux Etats Unis. On fait réagir en phase gazeuse, de‏
‎l’éthylène (ou éthène) avec de la vapeur d’eau pour produire de l’éthanol. Cette réaction conduit à un état‏
‎d’équilibre.‏
‎H0@ - CHsOH()‏ + و
‎La constante d’équi” . associée à cette re. . est notée K°.‏
‎On dispose des d' . es thermodynamiques s 1tes :‏
ولا0 يتان 1120 وتان
282,7 188.8 219,6 ا ‎Sos ken‏
‎et S°«298) représentent respectivement l’enthalpie standard de formation et l’entropie molaire standard‏ ووو ‎où AfH°‏
‎représente la capacité thermique molaire standard isobare supposée indépendante de la température.‏ م09 , ‎à 298 K‏
نج امم 8,314 = ‎On rappelle la valeur de la constante des gaz parfaits : R‏
‎La variance du système à l'équilibre est :‏ .45
تدا ‎Ci À‏
‎CD 3. 7-4‏
‎CY € 7-2‏
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21 ‏الصفحة:‎
‎@ D. V=3
46. La relation entre les pressions partielles des constituants du mélange gazeux à l’équilibre et la constante K°
est donnée par :
©) A. K°= Poson ‏ا‎
‏يوي‎ 5 Pipo
0 B. K° = Poison 4
Pos
O ‏تسر يج‎
Pons “ Pipo
@ [ ‏"ل‎ Poanson 01
47. L’enthalpie standard de la réaction à T, = 400 ‏كا‎ :
() ‏د‎ AH°%4007 01. 1
0 3. AHX ‏لا 470,0 حر‎
CD) ‏لفن‎ J0K)=-47,0 ‏المصسل1‎
‎@ D. A,F°(400 K) = - 417,0 kJ.mol ‏أ‎
‎48. L'entropie sta ‘dela réaction à T1 K est :
0 A. AS: - 1176© mol !
() B. AS%400K)--12,,21K°'mol
O C. AS°(400 K) =- 12,92 1.16 ‏"امسا‎
‎C) D. A,S°(400 K) = - 1,292 J.K °!mol |
49. Aïnsi la valeur de la constante d’équilibre Ki = K°(400r) à cette température est :
@ A. K°(400 K) = exp(-A;G°/RT) = 0,002
0 B. K°(400 K) = exp(-A;G°/RT) = 0,145
() ‏د‎ K°(400 K) = exp(-A.G°/RT) = 0,245
C7) D. K°(400 K) = exp(-AG°/RT) = 0,325
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7-6 لا يكتب أى شىء فى هذا الاطا
‎ff.‏ 8 لحلا أي سني ‎I‏
‎FN‏ إلإاستحاناة ‎À‏ 6 © “2
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, : الصفحة: 2 على
ميادة التخصصن ‎élu ji:‏ والكيمياء دورة شتنبر 2013 الموضوع 24
‎le nombre de‏ مله ‎Les réactifs étant introduits en proportions stæœchiométriques, on appelle taux d'avancement noté‏
‎moles d’éthanol formé par mole d’éthylène initial.‏
‎La relation entre la constante d’équilibre K°, le taux 77 ent équilibre «y , la pression totale P‏ .50
‎et la pression standard notée P° est :‏
‎an-(2-%x) p°‏
‎O A Km‏
0 2-0 ...0
‎B. 19- ta 0%) D‏ ©
‎a..(4-a. Ÿ/po\‏
| ب الو ‎K°=‏ 0 0
‎O D Ke. <br‏
‎P‏ 43
‎SL AT; =400K,: :3P;=P° = 1,00 bar la valeur de on est :‏
‎A. « 0,204‏ )©
4 هه ‎B.‏ ©
3 05 = 001 0 0
0,404 = هه ‎D.‏ ا
‎Une augmentation de T, à pression constante, déplace l’équilibre dans le sens endothermique, c'est-à-dire‏ .52
‎dans le sens inverse.‏
‎A. Vrai‏ )©
‎C) B. Faux‏
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24 ‏الصفحة: 23 على‎ : |
4 ‏دورة شتنبر 2013 | الموضوع‎ al y ‏التخصصن : الفيزيام‎ Hi
53. Une augmentation de pression, à température constante, entraîne un déplacement de l’équilibre dans le
sens direct.
0 A. Vrai
©) B. Faux
54. Expérimentalement on travaille à 300°C sous une pressiun 70 bar. Ces conditions expérimentales
sont-elles en accord avec les prévisions faites précéde” 7
C) A. La pression conforme aux prévisions, la température n’est pas conforme.
0 B. La pression n’est pas conforme aux prévisions, la température n’est pas conforme.
0 C. La pression conforme aux prévisions, la température conforme.
‏ت0‎ D. La pression r’*st ‏كمع‎ conforme aux prévisions, la température conforme.
Partie 111 : Chir srganique
Soit un composé formule semi développ
CH;-CH> ‏)رتك )ن-يكء‎ 011(-011- CH;
55. Le nom dec 1170056 est :
0 A. éthyl Hexan-d ol
@ B. 32. exar? .
0 C. 3- 11613 ent. ‏د‎ - one
0 D. 3- méthyl Hexan-2- ol
On fait réagir, en milieu aqueux de l'acide bromhydrique HBr sur le composé A. Cette réaction se fait selon le
schéma suivant :
A+HBr = CH;-CH;-CH:-C(CH;)(Br)-CH;- CH; + 110
On constate qu'une addition d'acide bromhydrique au mélange réactionnel reste sans influence sur la vitesse de la
réaction.
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ٍ الصفحة: 24 على
مادة التخصصن : ‎délais‏ دورة شتنبر 2013 | الموضوع 24
‎L'information apportée par cette constatation, indique que le mécanisme de la réaction est :‏ .56
‎A. SN2‏ 0
‎O B. SNI‏
‎D. El‏ 0
‎Le nom pour le produit de la réaction est :‏ .57
‎A. 3-Bromo 3- méthyl Hexane‏ )©
‎2-Bromo 3-méthyl petane‏ .3 0
‎C. 4-Bromo 4-méthyl Hexane‏ 0
‎D. 2-Bomo 2-méthyl Hexane‏ )(
‎Ce produit optique: à Car ! “ile est chirale.‏ .58
‎A. Vra‏ ت0
‎CO) B. Fix‏
‎Le composé : chauffé en présence d': ‘” Ortho phosphorique. La formule brute du‏ .59
‎produit n. ‘aire obtenu est :‏
‎(CD A. (CH- a b}C A3‏
بنا ‎(D BB. CHs-CHiX CHs-Cr-CH2)C=C‏
‎(D) C. (CH;-CH:X CH:)C=C H‏
‎D. (CH3-CH-CH)}C= CH‏ 0
‎.٠ 9 7‏
‎Fin de l’épreuve‏
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