Físico-Química - Termoquímica (30 questões)

ALEXQUIMICA.COM.BR PROF. ALEXANDRE OLIVEIRA


FÍSICO-QUÍMICA: TERMOQUÍMICA

1. (UFMG-1999) O álcool etílico e o éter dimetílico são isômeros de fórmula molecular C2H6O. Embora essas duas substâncias tenham a mesma fórmula molecular, os calores de combustão de seus vapores são diferentes. Todas as afirmativas abaixo apresentam um fator relevante para explicar a diferença dos calores de combustão desses dois compostos, EXCETO: A) As suas moléculas apresentam diferentes ligações químicas. B) As suas temperaturas de ebulição são diferentes. C) As suas fórmulas estruturais são diferentes. D) As suas moléculas correspondem a diferentes funções orgânicas. 2. (Fuvest-2002) Buscando processos que permitam o desenvolvimento sustentável, cientistas imaginaram um procedimento no qual a energia solar seria utilizada para formar substâncias que, ao reagirem, liberariam energia:

A associação correta que ilustra tal processo é Reação que ocorre em B Conteúdo de D Conteúdo de e a I CH4 + CO 2 CO



) b)

II CH4 + CO 2 H2+ CO

c)

I H2 + CO CH4 + CO 2

d)

II H2 + CO CH4 + CO 2

e)

I CH4 CO

3. (PUCRS/2-2001) Um botijão de gás, contendo unicamente butano, foi util izado em um fogão durante certo tempo, apresentando uma diminuição de massa de 5,8 kg. Sabendo-se que: C4H10(g)+ O2(g)

�4 CO2(g)+ 5 H2O(g) DH = - 2900 kJ/mol

a quantidade de calor produzido no fogão, em kJ, devido à combustão do butano, foi de aproximadamente A) 5,0 x 104 B) 1,0 x 105 C) 1,5 x 105 D) 2,0 x 105 E) 2,9 x 105 4. (UFMG-2002) Ao se sair molhado em local aberto, mesmo em dias quentes, sente-se uma sensação de frio. Esse fenômeno está relacionado com a evaporação da água que, no caso, está em contato com o corpo humano. Essa sensação de frio explica-se CORRETAMENTE pelo fato de que a evaporação da água A) é um processo endotérmico e cede calor ao corpo. B) é um processo endotérmico e retira calor do corpo. C) é um processo exotérmico e cede calor ao corpo. D) é um processo exotérmico e retira calor do corpo. 5. (UFBA-1999) A reação termoquímica I representa a formação do gás de água, combustível industrial que se obtém pela passagem de vapor de água sobre coque (carvão) aquecido.

(( )) (( )) (( )) (( )) kJ3,131HHOCCOH. 1g2gsg2 ==∆∆++→→++I

A combustão completa do gás de água forma (( )) (( )) ,OHeOC g2g2 segundo as reações

termoquímicas II e III:

(( )) (( )) (( )) kJ6,282HOCOOC. 2g2g221

g −−==∆∆→→++II

(( )) (( )) (( )) kJ6,241HOHOH. 3g2g221

g2 −−==∆∆→→++III



Considere-se que as condições de temperatura e pressão dessas reações foram trazidas para 25 oC e 1 atm. Com base nas informações dadas e nos conhecimentos sobre termoquímica, pode-se afirmar: (01) As reações II e III são endotérmicas. (02) O calor molar da combustão completa do coque é −151,3 kJ. (04) A combustão completa de 1 mol de coque libera menos energia do que a combustão completa do gás de água (1 mol de (( ))gCO e 1 mol de (( )) )H g2 .

(08) Numa reação química, a variação de entalpia depende exclusivamente da entalpia do estado inicial e do estado final. (16) O calor de formação do (( ))gCO é –110,3 kJ.

(32) ∆∆H3 representa o calor padrão de formação de H2O(g). (64) O valor de ∆∆Hf independe do estado físico dos reagentes e produtos. 6. (FaE-2002) Pode-se dizer que reações de combustão são exotérmicas porque: absorvem calor. liberam calor. perdem água. são higroscópicas 7. (Mack-2003) Considere a equação termoquímica: C2H5OH + 3 O2 � 2 CO2 + 3 H2 � � �� -300Kcal O volume de etanol, em litros, que ao ser queimado libera tanta energia quanto a liberada na produção de um mol de hélio, é aproximadamente igual a: A) 13,2 x105 B) 6,0 x107 C) 3,0 x 103 D) 8,0 x 104 E) 7,5 x 105 Dados: Massa molar do etanol � � � �� Densidade do etanol �� "!$# 8. (Vunesp-2003) Em uma cozinha, estão ocorrendo os seguintes processos: I. gás queimando em uma das “bocas” do fogão e II . água fervendo em uma panela que se encontra sobre esta “boca” do fogão. Com relação a esses processos, pode-se afirmar que: a) I e II são exotérmicos.



b) I é exotérmico e II é endotérmico. c) I é endotérmico e II é exotérmico. d) I é isotérmico e II é exotérmico. e) I é endotérmico e II é isotérmico. 9. (UnB-2001) Atualmente, uma opção também considerada para o problema dos combustíveis é o uso de gás hidrogênio. Esse gás apresenta diversas vantagens, entre as quais o fato de sua combustão não gerar substâncias poluentes. O calor latente de vaporização, a 100 ° C, do produto obtido na combustão do gás hidrogênio é igual a 539 cal/g. Considerando essas informações, julgue os itens que se seguem. (1) A quantidade de calor envolvida na vaporização de 1 mol do produto da combustão do H2 é superior a 9 kcal. (2) Independentemente da quantidade de H2(g) util izada na queima, a variação de entalpia será a mesma. (3) Se as medidas forem realizadas nas mesmas condições de temperatura e pressão, o valor da variação de entalpia por moI de produto obtido para a reação de combustão do H2(g) será diferente do valor da entalpia-padrão de formação desse produto. 10. (Fuvest-2002) Considere as reações de oxidação dos elementos Al, Mg e Si representadas pelas equações abaixo e o calor liberado por mol de O2 consumido. 4/3 Al + O2 % &�'"(�)+* 2O3 ΛH = -1120 kJ/mol de O2 2Mg + O2 , -/.1032 ΛH = -1200 kJ/mol de O2 Si + O2 4 5/687 2 ΛH = -910 kJ/mol de O2 Em reações iniciadas por aquecimento, dentre esses elementos, aquele que reduz dois dos óxidos apresentados e aquele que reduz apenas um deles, em reações exotérmicas, são, respectivamente, Mg e Si Mg e Al Al e Si Si e Mg Si e Al 11. (FMTM-2001) A fermentação e a respiração são processos pelos quais uma célula pode obter energia. Nas equações abaixo, estão apresentadas as duas reações citadas e as energias corr espondentes. C6H12O6(s) 9 2C2H5OH(l ) + 2CO2(g) ∆H = -230 kJ C6H12O6(s) + 6O2(g) 9 6CO2(g) + 6H2O(g) ∆H = -2880 kJ Utili zando os dados apresentados nas equações, pode-se determinar que a queima completa de 1 mol de etanol libera 2650 kJ. absorve 2510 kJ. libera 1325 kJ. absorve 2050 kJ.



libera 115 kJ. 12. (UFF-1999) Quando o benzeno queima na presença de excesso de oxigênio, a quantidade de calor transferida à pressão constante está associada à reação: C6H6(l) + 15/2 O2(g) 6 CO2(g) + 3 H2O(l)

O calor transferido nesta reação é denominado calor de combustão. Considere as reações: 6C

(grafite)+ 3H

2(g) C6H6(l) ∆H = 49,0 kJ

C

(grafite) + O2(g) CO2(g) ∆H = -393,5 kJ

H2(g) + ½ O2(g) H2O(l) ∆H = -285,8 kJ

O calor de combustão do benzeno, em kJ, será: (A) 3267,4 (B) 2695,8 (C) –1544,9 (D) –3267,4 (E) –2695,8 13. (UFRN-1999) Considere as seguintes equações termoquímicas hipotéticas: A + B → C ∆H = -20,5 Kcal D + B → C ∆H = -25,5 Kcal A variação de entalpia da transformação de A em D será: A) - 5,0 Kcal C) + 46,0 Kcal B) + 5,0 Kcal D) - 46,0 Kcal 14. (Fuvest-2000) Com base nos dados da tabela,

pode-se estimar que o ∆H da reação representada por H2(g) + Cl2(g) : 2HCl(g), dado em kJ por mol de HC,(g), é igual a: a) –92,5 b) –185



c) –247 d) +185 e) +92,5 15. (Unifesp-2002) Com base nos dados da tabela Ligação Energia média de ligação (kJ/mol) O — H ; 460 H — H ; 436 O — O ; 490 pode-se estimar que o .H da reação representada por 2H2O(g) <>=�? 2(g) + O2(g), dado em kJ por mol de H2O(g), é igual a: A) +239. B) +478. C) +1101. D) –239. E) –478. 16. (Mack-2002) H3C — OH(l) + 3/2O2(g) ; CO2(g) + 2H2O(l) Para a reação acima equacionada, a variação de entalpia é: Dado: (energia de ligação em kcal · mol–1) C — H 98,8 C = O 84,5 C — O 192,1 O = O 119,1 H — O 110,8 a) –64,55 kcal b) –157,05 kcal c) –8,80 kcal d) +61,35 kcal e) –224,90 kcal 17. (UFMG-1999) Solicitado a classificar determinados processos como exotérmicos ou endotérmicos, um estudante apresentou este quadro:

Considerando-se esse quadro, o número de erros cometidos pelo estudante em sua classificação é: A) 1. B) 3. C) 0. D) 2.



18. (UECE-2002) Observe a tabela abaixo:

Substância

Massa molar (g/mol)

Entalpia de Formação

mol/KJ)H( 0f

∆

Energia livre de formação

mol/KJ)G( 0f

∆

Entropia molar

mol.K/J)S( 0m

C(s) grafite 12,01 0 0 5,740

C(s) diamante 12,01 +1,895 +2,900 2,377

Para sua maior durabilidade, algumas brocas e outros objetos de corte são revestidos de diamante produzido a partir do grafite. Usando os dados da tabela anterior, calcule a entalpia-padrão, a entropia e a energia livre para a conversão do grafite em diamante e assinale a alternativa FALSA. o diamante é uma forma alotrópica mais estável que o grafite podemos afirmar que a conversão do grafite em diamante é um processo não-espontâneo todo processo exotérmico é necessariamente espontâneo a variação de entalpia (∆H) na conversão de um mol de grafite em diamante é positiva, significando que se trata de uma reação endotérmica 19. (PUC-MG-2001) O gás hilariante (N2O) tem características anestésicas e age sobre o sistema nervoso central, fazendo com que as pessoas riam de forma histérica. Sua obtenção é feita a partir de decomposição térmica do nitrato de amônio (NH4NO3), de acordo com a seguinte reação:

OHONNONH gs 2)(2)(34 2+→∆

As entalpias de formação das substâncias N2O, H2O e NH4NO3 são respectivamente: +19,5 Kcal/mol, −57,8 Kcal/mol e −87,3 Kcal/mol. A variação de entalpia )( H∆ para a reação de decomposição, em Kcal, é igual a: A) +8,8 B) −49,0 C) −8,8 D) +49,0 20. (UFPR-2001) Considere o diagrama de entalpia a seguir, no qual os coeficientes se referem a mols. Por exemplo, deve-se ler Na(g) + ½ Cl2(g) como “1 mol de átomos de sódio no estado gasoso e ½ mol de moléculas de cloro no estado gasoso” .

Na+(g) + e−− + Cl(g)

∆∆H4 = −− 87,3 kcal



Dados: massas molares: 11Na = 23 g; 17Cl = 35,5 g Com relação às informações acima, é correto afirmar: No diagrama estão representados os processos de quebra ou formação de pelo menos três tipos de ligações químicas: covalente, iônica e metálica. ∆H6 = ∆H1 + ∆H2 + ∆H3 + ∆H4 + ∆H5. A energia necessária para formar 1 mol de íons cloreto e 1 mol de íons sódio, ambos no estado gasoso, a partir de 1 mol de cloreto de sódio sólido, é igual a +183,8 kcal. A variação da entalpia da reação NaCl(s) → Na(s) + ½ Cl2(g) é igual a –98,2 kcal. A formação de 1 mol de íons sódio e 1 mol de íons cloreto, ambos no estado gasoso, a partir de sódio metálico e gás cloro, é um processo exotérmico.

RESPOSTAS 1. Resposta: B 2. Resposta: B Resolução Cálculo do calor envolvido nos processos:

Conclui-se que o processo I envolve liberação de energia, e, portanto, o reservatório E contém H2 e CO (combustíveis). No reservatório D encontram-se CH4 e CO2 (com

H

Na(s) + ½ Cl2(g)

Na(g) + Cl(g)

Na+(g) + Cl−− (g)

NaCl(s)

∆∆H3 = + 118,0 kcal

∆∆H5 = −− 183,8 kcal

∆∆H6

Temperatura = 25 ºC Pressão = 1 atm



menor conteúdo energético). O processo que ocorre em B envolve absorção de energia, ou seja, é representado pela equação II . 3. Resposta: E 4. Resposta: B 5. Soma : 60 6. Resposta : B 7. Resposta: D 8. Resposta: B I) A queima do gás é um processo que libera calor, portanto, exotérmico. II ) Água fervendo corresponde à passagem do estado líquido para o gasoso, o que envolve absorção de calor, portanto, é um processo endotérmico. 9. Item Certo: (1) Itens Errados: (2) e (3) Resolução: (2) A variação de entalpia (D H) depende da quantidade de matéria. (3) O fenômeno abaixo mostra a combustão do H2(g) e a formação do H2O(g): H2(g) + 1/2 O2(g) @ H2O(g), Por isso o valor de variação de entalpia dos dois processos é igual, nas condições padrão. 10. Resposta B: Resolução: O magnésio reduz dois dos óxidos apresentados em reações exotérmicas, conforme as equações químicas a seguir:

O alumínio é capaz de reduzir, em reação exotérmica, apenas um dos óxidos listados:



11. Resposta: C 12. Resposta : D 13. Resposta: B 14. Resposta: a 15. Resposta: A 16. Resposta: b 17. Resposta: D 18. Resposta: C 19. Resposta: c 20. Resposta: V,V,V, F,F

Físico-Química - Termoquímica (30 questões)

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