Physique-Chimie Premiere – LYCÉE DE HÉDZRANAWOÉ

LYCÉE DE HÉDZRANAWOÉ Composition du premier semestre Année scolaire 2013-2014
LOMÉ
Classe : 1ereD
Epreuve de Sciences Physiques
Tel : 22 26 00 00
Durée : 03 H
Exercice 1
(4 pts)
Un alcène A réagit très rapidement, mole à mole, avec du dibrome. Le produit B obtenu contient 74%
(en masse) de dibrome.
1. Quelle est la masse molaire de B ? (0,5 pt)
2. En déduire la masse molaire et la formule brute de A. (1 pt)
3. Représenter tous les isomères possibles pour A et les nommer ; tenir compte des stéréoisomères s’il
y a lieu. (1,5 pt)
4. L’hydratation de A conduit préférentiellement à l’alcool D, alors que l’hydratation des isomères de
A conduit préférentiellement au même alcool E, isomère de D. En déduire les formules de A, B, D
et E. (1 pt)
On donne, en g.mol-1, les masses molaires: C : 12, H : 1, Br : 80.
Exercice 2
(3,5 pts)
Nommer les hydrocarbures suivants :
1. Ecrire la formule semi-développée de tous les hydrocarbures de formule C5H10. Donner leurs noms.
2. On fait réagir du dichlore sur un alcane A de masse molaire 44g/mol. On obtient un composé B de
masse molaire 113 g/mol.
a. Déterminer les formules brutes de A et B.
b. Ecrire les différentes formules semi-développées possibles du composé chloré. Donner leurs
noms.
Exercice 3
(2,5pts)
1. un hydrocarbure de masse molaire 106 g/mol possède un noyau aromatique
Déterminer sa formule brute et les formules semi-développées possibles.
2. Le dichlore peut réagir sur le benzène de deux façons différentes ; Préciser les produits obtenus selon
les conditions expérimentales
3. Les alcènes et les carbures benzéniques sont des composés insaturés. Ont-ils les mêmes propriétés
chimiques ? Expliquer pourquoi
Exercice 4
(3 pts)
1) Ecrire la relation mathématique entre la pression P d'un gaz, la section S du récipient renfermant le
gaz et l'intensité F de la force pressante en précisant les unités.
2) Un récipient de volume Vo = 4 L constant contient 5 g d'argon à la température θo = 27°C.
a) Calculer la pression Po du gaz dans le récipient.
b) Le gaz est porté à la température θ et la pression devient P = 3.105 Pa. Calculer θ.
3) Deux bouteilles de gaz comprimée peuvent communiquer par un tuyau muni d'une vanne. La
première renferme V1 = 30 L de gaz sous une pression Pl = 2.105 Pa. La seconde renferme V2 = 50 L de
gaz sous une pression P2 = 3.105 Pa. On ouvre la vanne:
a) Quelle est la pression finale du gaz après retour- à la température initiale?
b) Ce gaz est du dihydrogène. Quelle est la masse totale sachant que la température est θ = 20°C ?
On donne R = 8,31 J.K -1. mol-1 et
H = 1 g.mol-1
Exercice 5 : (7pts)
Un solide ( ) de masse
= 500 assimilable à un point matériel est lancé à partir d’un point A sur un
= 30° par rapport à l’horizontal avec une vitesse
= 12 / .
plan incliné d’un angle
La réaction d’intensité supposée constante exercée par le plan sur (S) fait un angle
= 30° avec la
normale au plan. La composante de parallèle au plan incliné a un sens opposé au vecteur vitesse de
de ( ).
1- a) Représenter les forces qui s’exercent sur ( ). (0,75pt)
b) Calculer les travaux de toutes ces forces au cours du déplacement
= ℓ = 1 . (1pt)
On donne = 0,4
= 10 /! .
c) Déterminer la vitesse " de ( ) au point B. (0,5pt)
2- Calculer la variation de l’énergie mécanique de ( ) entre les points A et B. (0,5pt)
Dans toute cette partie la résistance de l’air et les frottements sont supposés nuls.
Le solide (S) continue son mouvement sur ( #) horizontal ; (#$) incliné d’un angle % = 40° par
rapport à l’horizontal et (OD) incliné d’un angle & = 30° par rapport à l’horizontal. En O, ( ) heurte un
solide ponctuel ( ’) de masse ’ = 200 accroché à l’extrémité d’un fil de longueur ℓ′ = 10' et de
masse négligeable ; il s’écarte d’un angle ( par rapport à la verticale.
3- On prend comme position de référence le point O d’altitude zéro.
a) Calculer les énergies potentielles de ( ) aux points C et D. $) = $* = 10' . (0,5pt x 2)
b) Lorsque le solide ( ) est sur la partie ($+) de longueur , ∈ .0; 0,1 0, déterminer l’énergie
potentielle de ( ) en un point de .$ +0 en fonction de ,. (0,5pt)
c) Le solide ( ) rebrousse chemin en D. Déterminer l’altitude maximale 1234 atteinte sur .$#0 par
( ).(0,25pt)
4- a) Calculer le moment d’inertie de ( ’) par rapport à l’axe (∆). (0,5pt)
b) Exprimer l’énergie potentielle de ( ’) en fonction de ’, , ℓ ( . (0,5pt)
c) Le solide (S’) part de sa position ( , passe par sa position verticale puis remonte.
α) Déterminer sa vitesse angulaire au passage par sa position verticale avec ( = 60°. (0,5pt)
β) De quel angle (234 remonte-t-il ? (0,5pt)
5- On suppose que ( ) ( ’) ne se rencontrent plus. Décrire qualitativement les mouvements ultérieurs
de ( ) ( ’). Peut-on parler d’oscillations mécaniques ? (0,5pt)
z
(∆)
(S)
B
C
O’
(
D
S’
A
δ
H
x
β
O
K