CHIMIE : ( 7 points ) Exercice n ° 1 : ( 3pts ) Soit la réaction chimique schém
CHIMIE : ( 7 points ) Exercice n ° 1 : ( 3pts ) Soit la réaction chimique schématisée par l’équation : N2 ( g ) + 3 H2 ( g ) 2 N H3( g ) La détermination du taux d’avancement final de la réaction pour différents valeurs de la température et de la pression a donné le tableau suivant : T ( C° ) P(atm) 300 400 500 200 0,79 0,52 0,32 1000 0,96 0,88 0,72 Par exemple : à T = 400°C et P = 200 atm on a le taux d’avancement final est ζf = 0,52 . 1° ) En exploitant le tableau précédent : a – Montrer que P et T sont des facteurs d’équilibre ; b – Déduire le caractère énergétique de la réaction de synthèse de l’ammoniac . Justifier la réponse . c – Montrer que ces résultats confirment la loi de modération relative à la pression . 2° ) On mélange deux moles de di azote ( gaz ) avec 6 moles de dihydrogène ( gaz ) à une température T = 500°C et une pression P = 200 atm. a – Etablir le tableau descriptif de l’évolution du système. b – Déterminer la composition du mélange à l’équilibre. Exercice n° 2 : (4 pts ) La méthylamine CH3 NH2 est une base de constante de basicité Kb = 5.10-4 à 25 °C 1° ) Ecrire l’équation de sa réaction avec l’eau . b – Donner l’expression de Kb et calculer son pKb ; c – Calculer le pkb du couple de la méthylamine et en déduire sa constante d’acidité . 2 °) L’acidité méthanoïque HCOOH a un pkb = 3,7 . Comparer les forces de l’acide méthanoïque et de l’acide conjugué de la méthylamine . 3°) a – Ecrire l’équation de la réaction entre CH3 NH2 et HCOOH. b – Calculer sa constante d’équilibre et déduire si la réaction est totale on limitée . c – Retrouver la classification de la question 2 . 4°) a – La réaction entre HCOOH et une base B1 a une constante d’équilibre K1 = 28,8 . Comparer les forces des bases HCOO - et B1 . b – La réaction entre HCOOH et une base B2 a une constante d’équilibre K2 > K1 . Comparer les forces des bases B1 et B2 . -Le sujet comporte deux exercices de physique et deux exercices de chimie. dans 3 pages. -On exige une expression littérale avant chaque application numérique. -Chaque réponse doit être justifiée. Indications et consignes générales : DEVOIR DE CONTROLE N°2 LYCEE PILOTE NEAPOLIS Matière: Sciences physiques Classes:4ème : SCexp Mme BENNA+M CHAOUCH Date:06/02/2008 Durée=2h D-R-E-F Nabeul PHYSIQUE : (13 points ) Exercice n° 1 : ( 6pts) On considère un circuit électrique constitué par : - Un dipôle résistor de résistance R = 20 . - Une bobine d’inductance L= 8.10-2 H et de résistance r . - Un condensateur de capacité réglable . l’ensemble est alimenté par un GBF délivrant une tension sinusoïdale u( t ) = Um sin (ω t + u ). Sur l’écran d’un oscilloscope bi courbe ; on visualise les 2 courbes des tensions u ( t ) et uR( t ) : tension au bornes du résistor (voir figure ) . (2 1° ) En exploitant les courbes déterminer : *La pulsation ω des oscillations . *Le déphasage entre les tensions u et uR . *L’intensité du courant maximale Im traversant le circuit . *La valeur de l’impédance du circuit . *Le caractère ( capacitif ; résistif ou inductif ) du circuit 2° ) Déterminer : a – Le facteur de puissance puis la valeur de la résistance r de la bobine . b – La puissance moyenne absorbé par la bobine . c – La puissance moyenne absorbé par le circuit . 3° ) Etablir l’équation différentielle en i(t) des oscillations forcées . 4° ) a – Faire la représentation de Fresnel à l’échelle 1 cm correspond à 1 v . b – En déduire à partir de la construction : b1 – La capacité C du condensateur . b2 – La tension UBA au bornes de l’ensemble condensateur – bobine . 5° ) a – Déterminer l’expression de l’impédance Z du circuit en fonction de R , r , L , C et ω. b – Retrouver la valeur de la capacité C ; 6° ) On ajuste la valeur de C à une valeur C0 de façon que les 2 courbes u ( t ) et uR( t ) deviennent en phase . a – Déduire le caractère du circuit . b – Déterminer la valeur de C0 . c – Calculer le facteur de surtension du circuit . Exercice n° 2 :(7pts) Un pendule élastique est constitué d’un ressort ( R ) de constante de raideur K ; dont l’une de ses extrémités est fixé a un support fixe . A l’autre extrémité est attaché un solide ponctuel ( c ) de masse m = 100 g . Le solide ( c ) peut glisser sans frottements sur un plan horizontal ; sa position est repéré sur un axe X’O X confondu avec l’axe du ressort . A l’équilibre ( c ) se trouve au point O : Origine des espaces Une étude énergétique du système ( S ) : a permis de tracer les courbes 0 t(10-3 s) u(V) (1) (2) 2 4 6 2 -2 -4 -6 de la figure – 2 – Ep = f ( x ) et E = f ( x ) avec : Ep : énergie potentielle du système . E : son énergie mécanique . 1°) Déduire du graphe : *L’énergie mécanique du système . *L’amplitude Xm du mouvement . *La valeur de la raideur K du ressort . 2°) a – Exprimer l’énergie cinétique du système en fonction de K ; Xm et x . b – Déterminer l’énergie cinétique et la vitesse de ( c ) lorsque son élongation est x = 2 cm . c – Déterminer les élongations pour les quelles il y ‘a partage égale entre l’énergie cinétique et l’énergie potentielle . 3°) a – En exploitant le graphe , établir l’équation différentielle du mouvement de ( c ) . b – Déterminer l’équation horaire du mouvement de ( c ) ,sachant qu’a l’instant origine des dates ; il se trouve au point d’abscisse x0 = 2,1 cm ; avec une vitesse négative V0 = - 0,42 m.s-1 c – Détermine l’instant de passage du solide par sa position d’équilibre pour la deuxième fois . d – d1 – Déterminer pour une position quelconque ; l’expression du carré de la vitesse ( V2 ) en fonction de x ; Xm et la pulsation propre ω0. d2 – En déduire les vitesses de ( c ) en passant par le point d'abscisse x = 1 cm . 4° ) a – Faire une analogie mécanique électrique en précisant les grandeurs électriques correspondantes respectivement . *La raideur K du ressort . *La masse m du corps ( c ) . *L’élongation x . *La vitesse V. b – Utiliser cette analogie pour : b1 – Trouver l’expression de l’énergie électromagnétique de circuit ( L , C ). b2 - Tracer l’allure de la courbe i2 = f ( q2 ) avec : i : L’intensité du courant dans le circuit ( L , C ) . q : La charge du condensateur . 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- Publié le Fev 15, 2022
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