Listao Fisico Quimica

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2°Ano do Ensino Médio Físico – Química Exercícios Extras 01 - (FMA ABC SP) O acetileno (C 2 H 2 ) é o combustível empregado em maçaricos oxiacetilênicos, cuja chama chega a atingir temperaturas próximas de 3 000 ºC. Estando reagentes e produtos no estado-padrão, são liberados 1 300 kJ na combustão completa de 1 mol de acetileno. Dados: H f 0 H 2 O = –285 kJ.mol –1 H f 0 CO 2 = –395 kJ.mol –1 A partir desses dados, determina-se que a entalpia de formação padrão (H f 0 ) do acetileno é a) 225 kJ.mol –1 b) –1300 kJ.mol –1 c) –620 kJ.mol –1 d) 620 kJ.mol –1 e) 450 kJ.mol –1 02 - (UFTM MG)

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2°Ano do Ensino MédioFísico – QuímicaExercícios Extras

01 - (FMA ABC SP)

O acetileno (C2H2) é o combustível empregado em maçaricos oxiacetilênicos, cuja chama chega a atingir temperaturas próximas de 3 000 ºC. Estando reagentes e produtos no estado-padrão, são liberados 1 300 kJ na combustão completa de 1 mol de acetileno.

Dados:

Hf0 H2O = –285 kJ.mol–1

Hf0 CO2 = –395 kJ.mol–1

A partir desses dados, determina-se que a entalpia de formação padrão (Hf

0) do acetileno é

a) 225 kJ.mol–1

b) –1300 kJ.mol–1

c) –620 kJ.mol–1

d) 620 kJ.mol–1

e) 450 kJ.mol–1

02 - (UFTM MG)

O fenol é um composto que pode ser utilizado na fabricação de produtos de limpeza, para desinfecção de ambientes hospitalares.

Considere as entalpias-padrão de formação, relacionadas na tabela.

substâncias ΔH fo( kJ⋅mol−1 )

fenol (s ) −165H2 O( l) −286

CO2 (g ) −394

A energia liberada, em kJ, na combustão completa de 1 mol de fenol é

a) 515.

b) 845.

c) 1 875.

d) 2 733.

e) 3 057.

03 - (UFES)

O metanol sofre combustão total, formando dióxido de carbono e vapor de água.

a) Escreva a equação química balanceada da reação de combustão do metanol.

b) Calcule o calor de combustão da reação, em kJ.mol-1 , com base nos valores da tabela abaixo.

c) Calcule a massa de CO2 (em gramas), produzida na combustão de 128 gramas de metanol.

Substância Calor padrão de formação a 25 º C ( KJ⋅mol−1 )

H 2 O(g ) −241 , 8

CO2 (g ) −393 , 5

CH 3 OH ( g ) −239 , 0

04 - (UFRN)

Uma atitude sustentável que visa a diminuir a poluição do ar é a regulagem dos motores dos automóveis. Uma regulagem inadequada do motor favorece a combustão incompleta, que gera, além do dióxido de carbono (CO2(g)), o monóxido de carbono (CO(g)) e a fuligem (C(s)).

Suponha que um carro use etanol como combustível e considere as reações e os dados da Tabela apresentados a seguir:

C2H5OH(l) + 5/2O2(g) CO(g) + 3H2O(l) + CO2(g)

C2H5OH(l) + 3O2(g) 3H2O(l) + 2CO2(g)

T = 298 K e P = 1 atm

Substância ΔH f0 (kJ /mol )

C2 H5OH( l) −277 , 5

CO(g) −110 ,53

H2O( l) −285 , 83

CO2( g) −393 , 51

O2(g) 497 , 8

Tendo em vista essa situação, quando o motor não estiver bem regulado,

a) a combustão é incompleta, pois, na mistura ar (O2)/combustível, o O2 é a substância limitante da reação.

b) na combustão incompleta, o consumo de álcool para produzir a mesma quantidade de energia que na combustão completa é menor.

c) na combustão incompleta dos gases liberados, só o CO2 tem impacto indesejado na qualidade do ar.

d) a combustão é incompleta, pois, na mistura ar (O2)/combustível, o etanol é a substância limitante da reação.

05 - (UFT TO)

A manutenção da vida dos animais depende da energia que é obtida do consumo de alimentos como carboidratos, gorduras e proteínas. No entanto, carboidratos são as principais fontes de energia dos animais, estes sofrem combustão durante a respiração celular. Deve-se observar que cada mol de glicose em processo de combustão libera 720 kcal, conforme equação abaixo:

C6H12O6 + 6O2(g) 6CO2(g) + 6H2O(l) + energia

Determine a variação de entalpia de formação (Hf) do monômero glicose (C6H12O6), a partir dos valores de Hf do CO2 e da H2O que são produtos da combustão deste açúcar.

C(s) + O2(g) CO2(g) Hf = –95 kcal/mol

H2(g) + 1/2 O2(g) H2O(l) Hf = –70 Kcal/mol

a) Hf = – 165 kcal/mol

b) Hf = – 25 kcal/mol

c) Hf = – 660 kcal/mol

d) Hf = – 720 kcal/mol

e) Hf = – 270 kcal/mol

06 - (UFU MG)

De modo a diminuir a poluição e a concentração de gases nocivos à saúde e ao meio ambiente nos grandes centros urbanos, a indústria automobilística americana, em meados dos anos 1970, começou a fabricar os primeiros carros equipados com catalisadores como itens de série (no Brasil, os primeiros carros equipados com catalisadores surgiram em 1992 e, somente a partir de 1997, o equipamento foi adotado em todos os veículos produzidos no país). O catalisador também impulsionou a utilização da gasolina sem chumbo (chumbo tetraetila), visto que a gasolina com chumbo contamina o agente catalisador usado no conjunto, destruindo

sua utilidade e levando-o a entupir, além dos danos que o chumbo provoca à saúde humana.

Em um catalisador automotivo, ocorrem várias reações químicas, sendo uma das mais importantes:

CO(g) + ½ O2(g) CO2(g)

Dados:

C(grafite) + O2(g) → CO2(g) ΔH = -94,1 Kcal

C(grafite) + 1/2 O2(g) → CO(g) ΔH = -26,4 Kcal

Baseado no texto e na reação acima, responda:

a) Identifique se a reação é endotérmica ou exotérmica a partir do cálculo da variação de sua entalpia.

b) Explique qual a função do catalisador automotivo no desenvolvimento da reação (velocidade), na energia de ativação e na variação da entalpia da reação de decomposição do monóxido de carbono.

c) Cite e explique um impacto ambiental da liberação do gás carbônico pelos automóveis, apontando duas maneiras de minimizar tal impacto.

07 - (UFAL)

Peróxido de hidrogênio, H2O2, é usado em soluções diluídas como um anti-séptico. No decorrer do tempo, peróxido de hidrogênio se decompõe de acordo com a reação

2H2O2(l) 2H2O(l) + O2(g)

A partir dos dados constantes na tabela abaixo, podemos afirmar que o valor de H°, calculado para esta reação é:

Entalpias de Formação a 25 °C e 1 atm de Pressão Substância ΔH f ° ( kcal/mol)

H2 O( g ) −57 , 8

H2 O( l) −68 , 3

H2 O2 (l ) −44 , 8

a) –68,3 kcal

b) –44,8 kcal

c) –47,0 kcal

d) –23,5 kcal

e) –22,4 kcal

08 - (UEFS BA)

Combustível Entalpia padrão de combustão, ΔH∘(kJ )Me tano, CH4( g ) −890

Pr opano, C3 H8 (g ) −2046

B utano, C4 H10( g ) −2873

Habitantes de uma região do Cerrado deixaram de utilizar GLP para a produção de energia de uso doméstico e passaram a produzir e a usar o biogás, combustível rico em metano, obtido a partir da fermentação anaeróbica de restos de biomassa e de dejetos de bovinos e de suínos. A preferência pelo biogás em lugar do gás liquefeito de petróleo, GLP, que contém propano e butano, se deu por razões de economia de energia.

Considerando-se essas informações, é correto afirmar:

a) O processo anaeróbico de produção de biogás se caracteriza pelo aumento do estado de oxidação dos átomos de carbono, enxofre e nitrogênio existentes na biomassa fermentável.

b) O cozimento de alimentos com butano ou propano é mais rápido do que com biogás, desde que se considerem as mesmas condições no cozimento.

c) A energia liberada na combustão de 1,0g de metano é maior que a liberada, nas mesmas condições, pelo butano.

d) A combustão e a produção de biogás são processos endotérmicos.

e) O propano é um combustível mais calórico que o butano.

09 - (UEM PR)

Considerando os dados da tabela abaixo, assinale o que for correto.

Entalpia padrão deformação, ΔHº f a 298 K

ΔHº f ( kJ/mol)( valores aproximados )

H2 O( l) −286

HI(g ) 26 , 0

C6 H6( l) 49 , 0

CaO( s) −635

CO 2(g ) −393

01.Se a variação padrão da entalpia da reação CaCO3(s) CaO(s) + CO2(g) é 178 kJ, então, a entalpia padrão de formação do CaCO3(s) é, aproximadamente, 1206 kJ/mol.

02.A variação de entalpia para a combustão de 2 mols de benzeno gerando CO2(g) e H2O(l) é –6530 kJ.

04.A variação de entalpia da reação 1/2H2(l) + 1/2I2(s) HI(g) representa a entalpia padrão de formação do HI(g), que é 26,0 kJ.

08.Se a variação padrão da entalpia da reação CuO(s) + H2(g) Cu(s) + H2O(l) é –130 kJ, então, Hºf (CuO(s)) vale –156 kJ/mol.

16. Os valores de Hºf negativos indicam que se tratam de processos endotérmicos.

10 - (UDESC SC)

A combustão completa do butano C4H10 considerado o principal componente do gás de cozinha, GLP, pode ser representada pela equação química

C4H10 (g) + 13/2 O2 (g) 4 CO2 (g) + 5H2 O(g)

Dadas as entalpias de formação a 25ºC e 1 atm, a entalpia da reação global, nas condições citadas, em kJ/mol é:

Dados: entalpia de formação:

C4H10(g) = – 125 kJ/mol;CO2(g) = – 394 kJ/mol; H2O(g) = – 242 kJ/mol.

a) – 2911 kJ/mol b) – 511 kJ/mol c) – 2661 kJ/mol d) – 2786 kJ/mol e) – 1661 kJ/mol

11 - (UFES)

A equação abaixo representa um grande problema causado pela poluição atmosférica: a desintegração lenta e gradual que ocorre nas estátuas e monumentos de mármore (CaCO3), exercida pelo ácido sulfúrico formado pela interação entre SO2, o oxigênio do ar e a umidade.

CaCO3(s) + H2SO4(aq) CaSO4(s) + H2O(l) + CO2(g)

Calor de formação (kJ/mol, 25o C e 1 atm )CaCO3 H 2 SO4 CaSO4 H 2 O CO 2 CaO-1207 -813,8 -1434,5 -286 -393,5 -635,5

De acordo com os dados acima,

a) determine a variação de entalpia da reação entre o ácido e o calcário (CaCO3);

b) escreva a equação da reação de decomposição do carbonato de cálcio (CaCO3);

c) determine a entalpia de decomposição do carbonato de cálcio (CaCO3);

d) calcule a quantidade máxima de gesso (CaSO4) que pode ser formada pela reação de 44,8 litros de SO2(g) lançado na atmosfera, nas CNTP.

12 - (UEG GO)

O potássio metálico, quando exposto ao ar, reage com o oxigênio, produzindo o K2O(s). Considerando essa espécie química,

a) calcule o calor de formação desse composto, sabendo que:

(I) K(s) + H2O(l) KOH(aq) + ½H2(g) H = –314kJ

(II) K2O(s) + H2O(l) 2KOH(aq) H = –335kJ

(III) H2(g) + ½O2(g) H2O(l) H = –286

b) Mostre a equação química balanceada representativa de sua reação com a água.

13 - (FGV SP)

É um pequeno passo para um homem, mas um gigantesco salto para a Humanidade, disse Neil Armstrong, ao pisar na Lua há 40 anos, em julho de 1969. Para realizar essa façanha, o foguete utilizou, na época, oxigênio e hidrogênio líquidos como combustíveis, que reagiam na câmara de combustão produzindo um gás que era expelido em alta pressão, lançando a Apollo 11 rumo ao espaço. A reação química é representada na equação:

H2 (l) + 1/2 O2 (l) → H2O (g)

Na tabela, são dados os valores de entalpia-padrão de formação e de vaporização:

Substâncias Entalpia ( ΔH o )deH2O( ℓ ) formação=−285,83 kJ/mol

H2 (ℓ ) formação=+ 0,45 kJ/mol

O2 (ℓ ) formação=+ 3,40 kJ/mol

H2O( ℓ ) formação=+ 44,0 kJ/mol

O valor que mais se aproxima da entalpia de reação para a reação descrita na equação é

a) – 330 kJ.

b) – 240 kJ.

c) + 240 kJ.

d) + 245 kJ.

e) + 330 kJ.

14 - (UDESC SC)

O gás metano pode ser utilizado como combustível, como mostra a equação 1:

Equação 1: CH4(g) + 2O2(g) CO2(g) + 2H2O(g)

Utilizando as equações termoquímicas abaixo, que julgar necessário, e os conceitos da Lei de Hess, obtenha o valor de entalpia da equação 1.

C(s) + H2O(g) CO(g) + H2(g) H = 131,3 kJ mol–1

CO(g) + ½ O2(g) CO2(g) H = –283,0 kJ mol–1

H2(g) + ½ O2(g) H2O(g) H = –241,8 kJ mol–1

C(s) + 2H2(g) CH4(g) H = –74,8 kJ mol–1

O valor da entalpia da equação 1, em kJ, é:

a) – 704,6

b) – 725,4

c) – 802,3

d) – 524,8

e) – 110,5

15 - (MACK SP)

A hidrogenação do acetileno é efetuada pela reação desse gás com o gás hidrogênio, originando, nesse processo, o etano gasoso, como mostra a equação química abaixo.

C2H2(g) + 2 H2(g) C2H6(g)

É possível determinar a variação da entalpia para esse processo, a partir de dados de outras equações termoquímicas, por meio da aplicação da Lei de Hess.

C2H2(g) + 52 O2(g) 2 CO2(g) + H2O(l) HºC = –1301 kJ/mol

C2H6(g) + 72 O2(g) 2 CO2(g) + 3 H2O(l) HºC = –1561 kJ/mol

H2(g) + 12 O2(g) H2O(l) HºC = –286 kJ/mol

Assim, usando as equações termoquímicas de combustão no estado-padrão, é correto afirmar que a variação da entalpia para a hidrogenação de 1 mol de acetileno, nessas condições, é de

a) – 256 kJ/mol.

b) – 312 kJ/mol.

c) – 614 kJ/mol.

d) – 814 kJ/mol.

e) – 3148 kJ/mol.

16 - (MACK SP)

A hidrazina, cuja fórmula química é N2H4, é um composto químico com propriedades similares à amônia, usado entre outras aplicações como combustível para foguetes e propelente para satélites artificiais.

Em determinadas condições de temperatura e pressão, são dadas as equações termoquímicas abaixo.

I. N2(g) + 2 H2(g) N2H4(g) H = + 95,0 kJ/mol

II. H2(g) + 1/2 O2(g) H2O(g) H = - 242,0 kJ/mol

A variação da entalpia e a classificação para o processo de combustão da hidrazina, nas condições de temperatura e pressão das equações termoquímicas fornecidas são, de acordo com a equação N2H4(g) + O2(g) N2(g) + 2H2O(g), respectivamente,

a) – 579 kJ/mol; processo exotérmico.

b) + 389 kJ/mol; processo endotérmico.

c) – 389 kJ/mol; processo exotérmico.

d) – 147 kJ/mol; processo exotérmico.

e) + 147 kJ/mol; processo endotérmico.

17 - (UNIFOR CE)

O metano, CH4, é a molécula mais leve que contém carbono. É um gás incolor, inodoro, inflamável sob condições comuns e o principal constituinte de gás natural. Também é conhecido como gás do brejo ou gás do pântano porque é produzido por bactérias que atuam sobre a matéria orgânica sob condições anaeróbicas. A equação da reação de formação do metano é:

C (s) + 2 H2 (g) CH4 (g)

São dadas as seguintes equações termoquímicas:

C (s) + O2 (g) CO2 (g); H = –393,5 kJ

H2 (g) + 1/2 O2 (g) H2O (l); H = 285,8 kJ

A variação de entalpia para a reação de formação de metano é:

a) + 149,6 kJ

b) - 148,6 kJ

c) + 74,8 kJ

d) – 74,8 kJ

e) +72,8 kJ

18 - (UNESP SP)

O pentano, C5H12, é um dos constituintes do combustível utilizado em motores de combustão interna. Sua síntese, a partir do carbono grafite, é dada pela equação:

5 C (grafite) + 6 H2(g) C5H12(g)

Determine a entalpia (H) da reação de síntese do pentano a partir das seguintes informações:

C5H12(g) + 8 O2(g) 5 CO2(g) + 6 H2O(l) H = –3537 kJ

C (grafite) + O2(g) CO2(g) H = –394 kJ

H2(g) + 12 O2(g) H2O(l) H = –286 kJ

19 - (UFG GO) No Brasil, parte da frota de veículos utiliza etanol obtido da cana-de-açúcar como combustível em substituição à gasolina. Entretanto, o etanol pode ser obtido de outras formas, como a reação entre água e etileno, representada pela equação química abaixo.

C2H4 (g) + H2O (l) → C2H5OH (l)

a) Calcule a variação de entalpia dessa reação a partir das seguintes equações termoquímicas não balanceadas:

C2H4 (g) + O2 (g) → CO2 (g) + H2O (l) ∆H = –1.430,0 kJ/mol de C2H4

C2H5OH (l) + O2 (g) → CO2 (g) + H2O (l) ∆H = –1.367,1 kJ/mol de C2H5OH

b) Identifique a natureza do processo quanto à variação de entalpia na obtenção do etanol.

20 - (UFTM MG) Células a combustível são dispositivos que geram energia elétrica a partir da reação dos gases hidrogênio e oxigênio do ar. O gás hidrogênio, empregado para esta finalidade, pode ser obtido a partir da reforma catalítica do gás metano, que é a reação catalisada do metano com vapor d’água, gerando, ainda, monóxido de carbono como subproduto.

Dadas as reações de combustão,

CH4(g) + 2O2(g) CO2(g) + 2H2O(g) ΔH° = –890 kJmol–1

CO(g) + 1/2 O2(g) CO2(g) ΔH° = –284 kJmol–1

H2(g) +1/2 O2(g) H2O(g) ΔH° = –241 kJmol–1,

e considerando que seus valores de entalpia não se alteram na temperatura de reação da reforma, pode-se afirmar que a energia envolvida na reforma de um mol de gás metano, em kJ, é igual a

a) +117.

b) +365.

c) +471.

d) –117.

e) –365.

21 - (UFV MG) O peróxido de hidrogênio (H2O2) é um composto de uso comum devido a suas propriedades alvejantes e antissépticas. Esse composto, cuja solução aquosa é conhecida no comércio como “água oxigenada”, é preparado por um processo cuja equação global é:

H2 (g) + O2 (g) H2O2 (l)

Considere os valores de entalpias fornecidos para as seguintes reações:

H2O (l) + ½ O2 (g) H2O2 (l) Hº = + 98,0 kJ mol–1

H2 (g) + ½ O2 (g) H2O (l) Hº = –572,0 kJ mol–1

O valor da entalpia padrão de formação do peróxido de hidrogênio líquido é:

a) –474 kJ mol–1

b) –376 kJ mol–1

c) –188 kJ mol–1

d) +188 kJ mol–1

22 - (UESC BA)

NO(g) + O·(g) NO2(g)

Embora as variações de entalpia tenham sido medidas e organizadas em tabelas, é possível calcular a variação de entalpia de reação, H, para uma

reação a partir de valores de variação de entalpia tabelados. Assim, não é necessário fazer medições calorimétricas para todas as reações químicas. Dessa forma, o cálculo da variação de entalpia para a equação química que representa a reação entre o óxido de nitrogênio (II), NO(g), com o oxigênio atômico, O·(g), pode ser feito com base nas variações de entalpia das equações termoquímicas

I. NO(g) + O3(g) NO2(g) + O2(g) Hº = –198,9kJ

II. O3(g) 3/2 O2(g) Hº = –143,3kJ

III. O2(g) 2 O·(g) Hº = 495,0kJ

A partir dessas considerações sobre a variação de entalpia de uma reação química, é correto afirmar:

01. A variação de entalpia da reação química entre o NO(g) e o oxigênio atômico O·(g) é igual a –551,6kJ.

02. A variação de entalpia da equação termoquímica I representa um processo exotérmico.

03. A variação de entalpia de reação entre o NO(g) e o oxigênio atômico, O·(g), depende apenas da energia dos reagentes.

04. A energia de ligação O=O é o calor liberado na ruptura de 1,0mol dessa ligação, de acordo com a equação termoquímica III.

05. A variação de entalpia associada às equações químicas II e III representam o calor de formação, respectivamente, de O2(g) e de O·(g).

23 - (Unimontes MG) O esquema a seguir ilustra a formação do gás metano (CH4) através da combinação direta dos elementos, nos seus estados normais, e combinação dos gases monoatômicos dos elementos.

a) ΔΗ4o=ΔΗ1

o+ΔΗ2o

b) ΔΗ3o=ΔΗ1

o+ΔΗ2o

c) ΔΗ4o=ΔΗ1

o+ΔΗ2o+ΔΗ3

o

d) ΔΗ3o=ΔΗ4

o

24 - (MACK SP) Considere as equações termoquímicas abaixo.

I. C(graf) + O2(g) CO2(g) Hº= – 394 kJ/mol

II. H2(g) + 12 O2(g) H2O(l) ΔHº = – 242 kJ/mol

III. C(graf) + 2 H2(g) CH4(g) ΔH° = – 74 kJ/mol

IV. 2 C(graf) + 3 H2(g) +12 O2(g) C2H5OH(l) ΔHº = – 278 kJ/mol

É correto afirmar que

a) a combustão completa de um mol de gás metano libera 402 kJ.

b) todos os processos representados pelas equações dadas são endotérmicos.

c) a combustão completa de um mol de etanol libera 618 kJ.

d) o etanol, em sua combustão, libera, por mol, mais energia do que o metano.

e) a combustão de um mol de etanol produz 89,6 L de CO2, nas CNTP.

25 - (FUVEST SP) O “besouro bombardeiro” espanta seus predadores, expelindo uma solução quente. Quando ameaçado, em seu organismo ocorre a mistura de soluções aquosas de hidroquinona, peróxido de hidrogênio e enzimas, que promovem uma reação exotérmica, representada por:

C6 H 4(OH )2(aq )+ H 2O(aq )⃗enzimaC6 H 4 O2( aq )+2 H 2 O(ℓ )hidroquinona

O calor envolvido nessa transformação pode ser calculado, considerando-se os processos:

C6H4(OH)2 (aq) ⃗ C6H4O2(aq) + H2(g) ΔHo = + 177 kJ.mol–1

H2O(l) + 1/2 O2(g) ⃗ H2O2(aq) ΔHo = + 95 kJ. mol–1

H2O(l) ⃗ 1/2 O2(g) + H2(g) ΔHo = + 286 kJ.mol–1

Assim sendo, o calor envolvido na reação que ocorre no organismo do besouro é

a) –558 kJ.mol–1

b) –204 kJ.mol–1

c) +177 kJ.mol–1

d) +558 kJ.mol–1

e) +585 kJ.mol–1

26 - (Unimontes MG) As equações não balanceadas da reação de combustão do eteno (C2H4), com formação de água líquida ou água vapor (v), são dadas abaixo, assim como os respectivos valores das entalpias padrões. A entalpia de formação da água líquida em condições padrões é igual a –15879 kJ/kg. Sendo assim, a entalpia de formação (kJ/kg) da água no estado vapor é, aproximadamente,

C2H4(g) + O2 ( g ) CO2 ( g ) + H2O ( l ) HºC = – 50296 kJ/kg

C2H4(g) + O2 ( g ) CO2 ( g ) + H2O(v) HºC = – 47158 kJ/kg

a) –28620.

b) 15879.

c) 3138.

d) –14310.

27 - (UEFS BA)

De acordo com os estudos de Germain Henry Hess, professor da Universidade de São Petersburgo, no século XIX, a variação de entalpia em uma reação química depende apenas dos estados inicial e final de reagentes e de produtos da reação.

A Lei de Hess contribuiu para o nascimento do princípio da conservação de energia.

A partir da aplicação da Lei de Hess, ao sistema de equações termoquímicas I e II, é possível calcular a variação de entalpia da reação representada pela equação química III.

Dessa forma, é correto afirmar:

a) A variação de entalpia da reação representada pela equação termoquímica III é –95,5kJ.

b) A equação termoquímica I representa um processo endotérmico.

c) O calor de formação do NO2(g) é –56,7kJ.

d) A entalpia das substâncias simples N2 e O2 é igual a zero.

e) A soma dos calores de formação de NO2(s) e de NO(s) é igual a –17,9kJ.

28 - (UEM PR) Dadas as reações abaixo, assinale o que for correto.

H3BO3(aq) → HBO2(aq) + H2O(l) H = –2,30 kJ

H2B4O7(aq) + H2O(l) → 4HBO2(aq) H = –14,5 kJ

H2B4O7(aq) → 2B2O3(s) + H2O(l) H = +22,7 kJ

01. O H para a reação 2H3BO3(aq) → B2O3(s) + 3H2O(l) é igual a 14,0 kJ.

02. A Lei de Hess diz que a variação de entalpia em uma reação depende apenas do estado final da reação.

04. O H para a reação 2H2B4O7(aq) + 10H2O(l) → 8H3BO3(aq) é igual a –10,6 kJ.

08. A formação de 352 g de HBO2, a partir de H2B4O7 e água, produz um H de –29,0 kJ.

16. A reação 2B2O3(S) + 2H2O(l) → 4HBO2(aq) é endotérmica.

29 - (FEPECS DF) A reação do 4-bromo-but-1-eno com o bromo molecular produz a substância 1,2,4-tribromo-butano:

A tabela a seguir apresenta valores médios de algumas energias de ligação em kJ.mol–1.

Ligação EnergiaC−H 413C−Br 281C−C 347C=C 614

Br−Br 193

A variação de entalpia envolvida na produção de um mol de 1,2,4-tribromobutano, em kJ, calculada com os dados da tabela é igual a:

a) + 295;

b) + 179;

c) + 36;

d) – 102;

e) – 245.

30 - (FGV RJ) O Teflon é um polímero sintético amplamente empregado. Ele é formado a partir de um monômero que se obtém por pirólise do trifluormetano.

O trifluormetano, CHF3, é produzido pela fluoração do gás metano, de acordo com a reação

CH4(g) + 3F2(g) CHF3(g) + 3 HF(g).

Dados:

ΔH f0 (kJ⋅mol−1 )

CHF 3( g ) −1437

CH 4 (g ) −75

HF ( g ) −271

A entalpia-padrão da reação de fluoração do gás metano, em kJ.mol–1, é igual a

a) –1 633.

b) –2 175.

c) –2 325.

d) +1 633.

e) +2 175.

31 - (MACK SP) O gás propano é um dos integrantes do GLP (gás liquefeito de petróleo) e, desta forma, é um gás altamente inflamável.

Abaixo está representada a equação química NÃO BALANCEADA de combustão completa do gás propano.

C3H8(g) + O2(g) CO2(g) + H2O(v)

Na tabela, são fornecidos os valores das energias de ligação, todos nas mesmas condições de pressão e temperatura da combustão.

Ligação Energia de Ligação (kJ ⋅ mol−1 )

C−H 413O=O 498C=O 744C−C 348O−H 462

Assim, a variação de entalpia da reação de combustão de um mol de gás propano será igual a

a) – 1670 kJ.

b) – 6490 kJ.

c) + 1670 kJ.

d) – 4160 kJ.

e) + 4160 kJ.

32 - (UERJ) O metanal é um poluente atmosférico proveniente da queima de combustíveis e de atividades industriais. No ar, esse poluente é oxidado pelo oxigênio molecular formando ácido metanoico, um poluente secundário. Na tabela abaixo, são apresentadas as energias das ligações envolvidas nesse processo de oxidação.

462H - O

744O C

357O - C

413H - C

498O O)(kJ.mol

ligação de EnergiaLigação

1-

Em relação ao metanal, determine a variação de entalpia correspondente à sua oxidação, em kJ.mol–1, e nomeie sua geometria molecular.

33 - (UEFS BA)

Os CFCs, utilizados como propelentes em sprays, ao atingirem a estratosfera, se decompõem sobre ação da radiação ultravioleta. Durante esse processo,

átomos livres de cloro são formados e, ao reagirem com ozônio, O3(g), de acordo com a equação química, resumida, provocam a redução da concentração desse gás, diminuindo, assim, a proteção do planeta contra radiações ultravioleta.

Considerando-se essas informações, é correto afirmar:

a) O ClO é um óxido básico.

b) A decomposição dos CFCs pela radiação ultravioleta é um processo exotérmico.

c) A massa de 0,35g de Cl (g) produz a decomposição de 22,4L de ozônio nas CNTP.

d) À pressão de 0,2atm e à temperatura de −73ºC, o volume molar de oxigênio é 82,0L.

e) A energia envolvida na ruptura da ligação C — Cl, nos CFCs, é menor que a energia dessa ligação.

34 - (Unifacs BA) Como um pregador que anuncia um inferno de “fogo e enxofre”, Nathan S. Lewis vem proferindo um discurso sobre a crise energética que é, ao mesmo tempo, aterrador e estimulante. Para evitar um aquecimento global potencialmente debilitante, o químico do California Institute of Technology, Caltech, afirma que a civilização deve ser capaz de gerar mais de 10 trilhões de joules de energia limpa e livre de carbono até 2050. O Sol lança mais energia sobre a Terra por hora do que a energia que a humanidade consome em um ano. Lewis ressalta que folhas artificiais que captem seus raios e produzam combustível químico em massa no local, de modo muito semelhante ao das plantas, queimem esse combustível para movimentar carros e gerar calor ou energia elétrica.

O laboratório de Lewis é um de vários que produzem protótipos de folhas, não muito maiores que chips de computadores, para produzir combustível de hidrogênio a partir de água, em vez da glicose gerada por folhas naturais. Ao contrário dos combustíveis fósseis, a queima do hidrogênio é limpa. Para abastecer os Estados Unidos de energia, Lewis calcula que, em vez de dispositivos específicos, parecidos com chips, o país precisaria produzir películas de captação solar, finas e flexíveis, que saíssem de linhas de produção de alta velocidade, como jornais. Essas lâminas, ou membranas,

deveriam ser de baixo custo como carpetes sob medida e, por fim, cobrir uma área de aproximadamente 53 mil km2, equivalente à superfície da Paraíba, no Brasil.

REGALATO, Antonio. A reinvenção da folha vegetal. Disponível em: <http:// www. 2.uol .com.br /.../a_reinvenção_da _ folha_vegetal.html >. Acesso

em: 25 abril 2011.

O protótipo de folhas, proposto por Nathan S. Lewis, para captar energia solar e produzir hidrogênio a partir da água, pretende gerar mais de dez trilhões de joules necessários ao consumo de energia da humanidade em 2050. Uma análise das informações do texto e dos dados da tabela permite concluir:

Ligação químicaEnergia de ligação(kJmol−1 ) a 25ºC

e 1,0atmO−H 463H−H 436O=O 495

01. A energia absorvida na decomposição de 1,0mol de água, no estado líquido, é 926,0kJ.

02. O processo de N.S. Lewis de produção de combustível ocorre a partir da oxidação de água, na presença de radiação solar.

03. A quantidade de energia necessária à formação de 1,0g de hidrogênio, a partir da decomposição de água a 25ºC e a 1,0atm, é de 121,25kJ.

04. A energia absorvida da radiação solar é completamente aproveitada para transformar água em hidrogênio, de acordo com o princípio da conservação de energia.

05. A semelhança entre as folhas de vegetais e as folhas artificiais é que, durante a fotossíntese, são produzidos hidrogênio e glicose, enquanto, no modelo de N. S.Lewis, somente hidrogênio.

35 - (ITA SP) Considere a energia liberada em

I. combustão completa (estequiométrica) do octano e em

II. célula de combustível de hidrogênio e oxigênio.

Assinale a opção que apresenta a razão CORRETA entre a quantidade de energia liberada por átomo de hidrogênio na combustão do octano e na célula de combustível. Dados: Energias de ligação, em kJ mol–1:

C – C 347 C – H 413 C = O 803H – H 436H – O 464O = O 498

a) 0,280 b) 1,18 c) 2,35 d) 10,5 e) 21,0

36 - (UFAL) Reação química é um processo que geralmente envolve quebra de ligações nos reagentes e formação de ligações nos produtos. A energia média de ligação carbono-hidrogênio no metano pode ser obtida determinando-se o valor:

a) da energia da reação CH4 (g) C(g) + 2H2 (g)

b) da energia da reação CH4 (g) C(g) + 4H(g)

c) da energia da reação CH2 (g) C(s) + 4H(g)

d) de 1/4 da energia da reação CH4 (g) C(g) + 2H2 (g)

e) de 1/4 da energia da reação CH4 (g) C(g) + 4H(g)

37 - (UERJ) No metabolismo das proteínas dos mamíferos, a uréia, representada pela fórmula (NH2)2CO, é o principal produto nitrogenado excretado pela urina. O teor de uréia na urina pode ser determinado por um método baseado na hidrólise da uréia, que forma amônia e dióxido de carbono.

Na tabela abaixo são apresentadas as energias das ligações envolvidas nessa reação de hidrólise.

A partir da fórmula estrutural da uréia, determine o número de oxidação do seu átomo de carbono e a variação de entalpia correspondente a sua hidrólise, em kJ.mol–1.

38 - (UFU MG) O tetracloreto de carbono (CCl4) – matéria prima dos clorofluorocarbonos (CFC’s) – é uma substância líquida, incolor e com cheiro adocicado característico. Essa substância teve sua produção industrial reduzida, a partir da década de 1980, em função do impacto ambiental causado pelos gases de refrigeração (freons) na camada de ozônio (O3). O tetracloreto de carbono gasoso pode ser produzido pela reação do gás metano (CH4) com o gás cloro (Cl2), na presença de luz. Esse processo, denominado halogenação, é um tipo de reação de substituição em hidrocarbonetos.

Considere os dados a seguir e faça o que se pede.

Dados: Valores médios de algumas energias de ligação em kJ/mol, a 25ºC e 1atm

LIGAÇÃO ENERGIAH−H 436Cl−Cl 242C−H 413H−Cl 431C−Cl 327

a) Escreva a fórmula eletrônica de Lewis dos gases: metano, cloro e tetracloreto de carbono.

b) Equacione e balanceie a reação entre o gás metano e o gás cloro.

c) Calcule a energia da reação (H) entre o gás metano e gás cloro.

d) Calcule a massa produzida de tetracloreto de carbono quando 0,2 mols de metano reagem completamente com gás cloro.

39 - (UESPI) Os clorofluorcarbono (CFCs) são usados extensivamente em aerosóis, ar-condicionado, refrigeradores e solventes de limpeza. Os dois principais tipos de CFCs são o triclorofluorcarbono (CFCl3) ou CFC-11 e

diclorodifluormetano (CF2Cl2) ou CFC-12. O triclorofluorcarbono é usado em aerosóis, enquanto que o diclorodifluormetano é tipicamente usado em refrigeradores. Determine o H para a reação de formação do CF2Cl2:

CH4(g) + 2Cl2(g) + 2F2(g) CF2Cl2(g) + 2HF(g) + 2HCl(g)

Dados de energia de ligação em kJ/mol: C-H (413); Cl-Cl (239); F-F (154); C-F (485); C-Cl (339); H-F (565); H-Cl (427).

a) – 234 kJ

b) – 597 kJ

c) – 1194 kJ

d) – 2388 kJ

e) – 3582 kJ

40 - (UEM PR) Dados a equação termoquímica abaixo e os valores das energias de ligação (tabela), assinale o que for correto.

C3 H6 O2⇒3C(g)+ 6H(g )+ 2O(g ) Δ H = 4241 kJ

Energias de Ligação (kJ/mol )C−H 414 C−O 336C−C 335 O−H 461C=O 750

01.O composto C3H6O2 possui um carbono sp2.

02.O composto C3H6O2 é isômero de função do ácido propanóico.

04.O composto C3H6O2 possui entalpia de formação de –4241 kJ.

08.O composto C3H6O2 é um aldeído.

16.O composto C3H6O2 é apolar.

41 - (UFOP MG) O ácido clorídrico é um importante ácido industrial, e uma das etapas de sua obtenção é representada pela seguinte equação química:

H2(g )+Cl2(g )→ 2HCl(g )

Considere a seguinte tabela de valores de energia de ligação:

Substância Energia de ligação (kJ/mol )H2(g ) 436,0

Cl2(g ) 243,0

HCl(g ) 432,0

Com base nessa tabela, pode-se afirmar que a entalpia de formação do HCl(g), em kJ/mol, é de:

a) 247,0

b) 123,0

c) –247,0

d) –92,5

42 - (Unimontes MG) O diagrama de entalpia a seguir ilustra os dois caminhos que direta e indiretamente levam à formação do cloreto de sódio NaCl(s) a partir das substâncias elementares sódio e cloro nas condições padrão.

Em análise do diagrama, é INCORRETO afirmar que

a) o passo 2 ocorre com absorção de energia e representa a sublimação do sódio sólido.

b) a energia envolvida no processo direto é maior que aquela envolvida no processo indireto.

c) o passo 4 representa a dissociação de Cl2(g) em átomos com maior energia potencial.

d) o passo 3 representa a ionização do Na(g) em cátion com maior conteúdo de energia.

43 - (UEG GO)

Ligação Entalpia de Ligação / kJ .mol−1

C−H 412C−C 348C=O 743O=O 484O−H 463

Baseado na tabela contendo valores de entalpias de ligação acima, o calor liberado em kJ.mol–1, na reação de combustão completa do butano em fase gasosa, seria:

a) 1970

b) 2264

c) 4180

d) 5410

TEXTO: 1 - Comum à questão: 44

Um bom sistema para estudo de equilíbrio químico do dia-a-dia é o caso da garrafa de refrigerante. Neste sistema, por exemplo, pode-se estudar o equilíbrio heterogêneo (entre as fases líquida e gasosa) que é uma conseqüência do equilíbrio representado pelas equações abaixo.

A H2CO 3(aq )←→CO2 (aq )+H 2O(ℓ )+Calor

B CO2 (aq )+Calor←→CO 2( g )

Sabe-se, que mesmo quando a garrafa passa um certo tempo destampada e torna a ser tampada, volta a existir pressão no seu interior, resultante da formação de gases.

44 - (UEPB) Julgue os itens a seguir.

I. A reação direta da equação (A) é uma reação de decomposição. Nesta reação ocorre quebra de ligação C–O e formação de ligação O–H

II. A reação direta da equação (A) é uma reação de combustão completa, pois todo o regente (H2CO3) se transforma em CO2 e H2O, liberando calor.

III. O equilíbrio representado na equação (B) é de um processo físico.

Estão corretas:

a) apenas II e III

b) apenas I e III

c) apenas I e II

d) Todas as alternativas

e) Nenhuma das alternativas

TEXTO: 2 - Comum à questão: 45

Glutaraldeído (OHC–CH2–CH2–CH2 –CHO, massa molar = 100 gmol–1) é um potente bactericida utilizado em hospitais para desinfecção de diferentes materiais, inclusive em salas de cirurgias. Essa substância é empregada para tal finalidade sob forma de solução aquosa de concentração igual a 2 g/100 mL.

45 - (UNCISAL) Considere a seguinte tabela, que fornece valores de entalpias de ligação:

Com base nesses dados, prevê-se que o H da transformação de 1 mol de moléculas de glutaraldeído em átomos isolados de C, H e O é da ordem de

a) – 6 000 kJ.

b) – 4 000 kJ.

c) + 2 000 kJ.

d) + 4 000 kJ.

e) + 6 000 kJ.

TEXTO: 3 - Comum à questão: 46

Muitos explosivos são produzidos por meio de misturas de substâncias. Já o perclorato de amônio, o nitrato de amônio, o dinitrato glicol etileno e o trinitrato glicerol são explosivos puros. A tabela a seguir mostra as entalpias de formação dos explosivos e as equações químicas das reações que ocorrem com esses explosivos.

Explosivo 1: 2NH4CℓO4 (s) ⃗ Cℓ2 (g) + 4H2O (g) + N2 (g) + 2O2 (g)

Explosivo 2: 2NH4NO3 (s) ⃗ 4H2O (g) + 2N2 (g) + O2 (g)

Explosivo 3: C2H4N2O6 (ℓ) ⃗ 2CO2 (g) + 2H2O (g) + N2 (g)

Explosivo 4: 4C3H5N3O9 (ℓ) ⃗ 12CO2 (g) + 10H2O (g) + 6N2 (g) + O2 (g)

46 - (UEL PR) Com base nas equações químicas e na tabela, para 1 mol de cada explosivo, considere as afirmativas a seguir:

I. O explosivo 2 libera maior quantidade de energia que o explosivo 1.II. O explosivo 3 é o que libera menor quantidade de energia.III. O explosivo 4 libera mais energia que a soma das energias liberadas

pelos explosivos 1, 2 e 3.IV. Os explosivos que estão no estado sólido liberam menor quantidade de

energia que os explosivos no estado líquido.

Assinale a alternativa correta.

a) Somente as afirmativas I e II são corretas.b) Somente as afirmativas I e IV são corretas.c) Somente as afirmativas III e IV são corretas.d) Somente as afirmativas I, II e III são corretas.

e) Somente as afirmativas II, III e IV são corretas.

TEXTO: 4 - Comum à questão: 47

O lixo doméstico é um dos principais problemas ambientais das grandes cidades. Em algumas delas o lixo reciclável é separado do lixo orgânico em usinas de processamento segundo suas possibilidades de reaproveitamento. O lixo plástico é reduzido a pó e separado segundo as densidades dos seus componentes.

Um lixo plástico típico contém polipropileno (PP), polietileno (PE), poliestireno (PS), poli(etilenotereftalato) (PET) e poli(cloreto de vinila) (PVC). As densidades desses polímeros estão indicadas na tabela a seguir.

Polímero PP PE PS PET PVCDensidade (g/cm3) 0,90 0,97 1,10 1,28 1,45

No processo de separação, a mistura de plásticos é colocada no tanque I, que contém água pura, onde os polímeros se separam em duas frações A e B. A fração A é enviada para o tanque II, que contém uma solução aquosa 3,2 molar de 2-propanol. Essa etapa fornece as frações C e D.

A fração B que sai do tanque I é enviada para o tanque III, que contém uma solução aquosa 3,0 molar de CsCl. Essa etapa fornece as frações E e F.

A figura a seguir apresenta a variação de densidade de cada solução aquosa usada no processo em função da concentração de soluto.

47 - (UFRJ) Uma parte do polietileno produzido no processo pode ser queimada para gerar energia na usina de lixo.Sabendo que a fórmula mínima do polímero é CH2, escreva a equação da reação de combustão completa e calcule o calor (em kJ) gerado pela queima de 140 kg de polietileno. Use as entalpias padrão de formação a seguir.

GABARITO:

1) Gab: A

2) Gab: E

3) Gab:

a) 2CH3OH (l) + 3O2 (g) 2CO2 (g) + 4H2O (g) ou CH3OH (l) + 3/2O2 (g) CO2 (g) + 2H2O (g)

b) Hc = -638,1 kJmol-1

c) 2CH3OH + 3O2 2CO2 + 4H2O

64 gramas 88,0 gramas

128,0 gramas x = 176,0 gramas

4) Gab: A

5) Gab: E

6) Gab:

a) Considerando a reação representada abaixo,

CO(g) + 1/2O2(g) CO2(g)

ΔH = [Hf(CO2)] - [Hf(CO)]

ΔH = -94,1 – [-26,4]

ΔH = -67,7 Kcal/mol

Como a variação da entalpia é menor que zero, a reação libera calor, ou seja, é exotérmica.

b) O castalisador possui a função de aumentar a rapidez da reação (sua “velocidade”), pois

diminui a energia de ativação da reação química. Todavia, o catalisador não altera a variação

da entalpia da reação química do monóxido de carbono.

c) O efeito estufa é um dos impactos da liberação do gás carbônico pelos automóveis. Esse efeito

consiste no aumento da temperatura média do planeta em função da retenção de radiação

solar pelo gás carbonico. Como maneiras de diminuir esse impacto ambiental, sugere-se a

diminuição da queima de combustíveis fósseis como o petróleo (substituição da gasolina, por

exemplo, e do carvão para gerar energia) e, também, o aumento do plantio de árvores, bem

como a diminuição de queimadas nas florestas.

7) Gab: C

8) Gab: C

9) Gab: 10

10) Gab: C

11) Gab:

a) H = –93,2 kJ/mol

b) CaCO3(s) CaO(s) + CO2(g)

c) H = 178 kJ/mol

d) 272,0 g de CaSO4 (gesso)

12) Gab:

a) Hf = –579kJ

b) K(s) + H2O(l) KOH(aq) + ½H2(g)

13) Gab: B

14) Gab: C

15) Gab: B

16) Gab: A

17) Gab: D

18) Gab: 5 C (grafita) + 6 H2 (g) C5H12(g) H = -149 kJ

19) Gab:

a) C2H4 (g) + H2O(l) → C2H5OH (l) ∆ = – 62,9 kJ mol–1

b) O processo é exotérmico, pois a entalpia é negativa.

20) Gab: A

21) Gab: A

22) Gab: 02

23) Gab: C

24) Gab: D

25) Gab: B

26) Gab: D

27) Gab: D

28) Gab: 13

29) Gab: D

30) Gab: B

31) Gab: A

32) Gab:

H = 2 x 413 + 744 +

4982 – 413 – 744 – 357 – 462 = –157kJ.mol–1

Trigonal plana

33) Gab: D

34) Gab: 03

35) Gab: C

36) Gab: E

37) Gab:

Número de oxidação do carbono = +4

H = –50 kJmol–1

38) Gab:

a) CH4(g) + 4Cl2(g) CCl4(g) + 4HCl(g)

b) H = Hrompidas + Hformadas

H = 2620 + (–3032)

H = –412 kJ/mol

Rompidas

4 C–H = 4 x 413

4 Cl–Cl = 4 x 242___

–2620 kJ/mol

Formadas

4 C–Cl = 4 x 327

4 H–Cl = 4 x 431___

–3032 kJ/mol

c) 30,8 g de CCl4 produzido

39) Gab: C

40) Gab: 03

41) Gab: D

42) Gab: B

43) Gab: B

44) Gab: B

45) Gab: E

46) Gab: C

47) Gab:

CH2 + 3/2 O2 CO2 + H2O

O calor gerado pela queima de 140 kg de PE = –6,5106 kJ