Termoquímica. Exercícios Complementares - Recuperação Paralela. Classe: 2 3 a série

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1 Ensino Médio Exercícios Complementares - Recuperação Paralela Classe: 2 3 a série QUÍMICA Termoquímica 1) (UFLA) Com base no conceito de entalpia de formação (H) e dado o diagrama de entalpia de formação de H 2 O a seguir, a alternativa INCORRETA é: a) consumidos 787 kj. b) consumidos 183 kj. c) produzidos 566 kj. d) produzidos 504 kj. e) produzidos 393,5 kj. a) a entalpia de formação de H 2 O(s) é 42 kj. b) o processo de formação de 1 mol de H 2 O(l) libera 286 kj de energia. c) a quantidade de energia envolvida na formação de H 2 O(l) depende da quantidade de reagente utilizado. d) as substâncias simples H 2 (g) e O 2 (g) no estado padrão possuem entalpia igual a zero. e) o calor liberado na solidificação do vapor d'água é 86 kj. 3) (PUCRS) A gasolina, combustível obtido a partir do craqueamento do petróleo, é constituída de hidrocarbonetos de cadeia longa e flexível, entre eles o octano. A qualidade da gasolina pode ser melhorada, pela conversão de parte do octano em isoctano, representada pela figura 1. A conversão do octano em isoctano e as entalpias de combustão dos dois hidrocarbonetos estão representadas no diagrama da figura 2. 2) (UNESP) O monóxido de carbono, um dos gases emitidos pelos canos de escapamento de automóveis, é uma substância nociva, que pode causar até mesmo a morte, dependendo de sua concentração no ar. A adaptação de catalisadores aos escapamentos permite diminuir sua emissão, pois favorece a formação do CO 2, conforme a equação a seguir: CO(g) + 1/2O 2 (g) CO 2 (g) Sabe-se que as entalpias de formação para o CO e para o CO 2 são, respectivamente, - 110,5 kj.mol 1 e -393,5 kj.mol 1. É correto afirmar que, quando há consumo de 1 mol de oxigênio por esta reação, serão: Pela análise do diagrama, conclui-se que a entalpia de formação do isoctano é de kj/mol, e que a conversão do octano em isoctano ocorre com de energia. a) + 225,2 - absorção b) - 225,2 - absorção c) - 225,2 - liberação d) - 17,0 - liberação e) + 17,0 - absorção

2 4) (PUC) Dados: Entalpia de ligação H - H = 435 kj/mol N - H = 390 kj/mol A reação de síntese da amônia, processo industrial de grande relevância para a indústria de fertilizantes e de explosivos, é representada pela equação: N 2 (g) + 3 H 2 (g) 2 NH 3 (g) ΔH = - 90 kj A partir dos dados fornecidos, determina-se que a entalpia de ligação contida na molécula de N 2 é igual a: a) kj/mol b) 0 kj/mol c) 645 kj/mol d) 945 kj/mol e) 1125 kj/mol 5) (UEL) O selênio, elemento presente na composição do comprimido, pertence ao grupo do oxigênio na tabela periódica. A tabela (figura 1), mostra os calores de formação e as constantes de ionização de quatro substâncias. d) I, II e III. e) II, III e IV. 6) (FGV) A amônia, NH 3, é um dos produtos químicos mais utilizados no mundo. O seu consumo está, de certa forma, relacionado com o desenvolvimento econômico de uma nação. O principal processo de fabricação da amônia é o processo Haber-Bosch, a partir dos gases N 2 e H 2, cuja reação libera 46 kj de energia por mol de amônia formada. A principal aplicação da amônia é na fabricação de fertilizantes agrícolas. A hidrazina, N 2 H 4, um outro subproduto da amônia, pode ser utilizada como combustível para foguetes e para obtenção de plásticos insuflados. A entalpia de formação de um mol de N 2 H 4 (l) é + 50 kj. A redução da hidrazina com o gás hidrogênio resulta na formação da amônia. Considerando que as entalpias mencionadas estão relacionadas a 25 C, o valor da entalpia da redução de um mol de hidrazina em amônia, nessas mesmas condições, é igual a: a) +142 kj. b) -142 kj. c) -96 kj. d) +96 kj. e) -14 kj. I. H 2 O é a substância mais estável. II. Os gráficos que representam as entalpias de formação do H 2 S e do H 2 Se em função do caminho da reação, são: (figura 2). III. Na formação das substâncias relacionadas na tabela, a reação que absorve maior quantidade de energia é a de formação do H 2 O. IV. Entre as substâncias relacionadas na tabela, o H 2 Te é o ácido mais forte. Estão corretas apenas as afirmativas: a) I e II. b) I e IV. c) III e IV. 7) (FUVEST) Com a chegada dos carros com motor Flex, que funcionam tanto com álcool quanto com gasolina, é importante comparar o preço do litro de cada um desses combustíveis. Supondo-se que a gasolina seja octano puro e o álcool, etanol anidro, as transformações que produzem energia podem ser representadas por: C 8 H 18 (l) + 25/2O 2 (g) 8CO 2 (g) + 9H 2 O(g) kj C 2 H 5 OH(l) + 3O 2 (g) 2CO 2 (g) + 3H 2 O(g) kj Considere que, para o mesmo percurso, idêntica quantidade de energia seja gerada no motor Flex, quer se use gasolina, quer se use álcool. Nesse contexto, será indiferente, em termos econômicos, usar álcool ou gasolina se o quociente entre o preço do litro de álcool e do litro de gasolina for igual a:

3 a) 1/2 b) 2/3 c) 3/4 d) 4/5 e) 5/6 Dados: octano: massa molar (g/mol): 114; densidade (g/ml): 0,70 etanol: massa molar (g/mol): 46; densidade (g/ml): 0,80 8) (FGV) A rotulagem nutricional tem como principal função informar o consumidor sobre as propriedades nutricionais dos alimentos e bebidas. Diferentes unidades como cal, kcal, Cal e kj são utilizadas para esse fim, deixando as pessoas muito confusas quando procuram selecionar alimentos a partir de seu valor calórico. O Sistema Internacional de Unidades (SI) somente reconhece a unidade kj, que corresponde a 1000 J. A unidade Caloria (Cal) com C maiúsculo corresponde a 1000 calorias e é uma unidade praticamente desconhecida. A ANVISA, Agência Nacional de Vigilância Sanitária, é o órgão responsável pela regulamentação de rotulagem nutricional, que recomenda que os valores calóricos dos alimentos sejam expressos nos rótulos em quilocalorias e que sejam reportados em percentuais (%) de valores diários. Assim, temos a relação entre as diferentes unidades utilizadas: 1 kcal = 1000 cal = 1 Cal = 4,18 kj = 4180 J. As tabelas apresentam partes dos rótulos de três produtos. III. O produto III é o mais rico em carboidratos. É correto apenas o que se afirma em a) II. b) III. c) I e II. d) I e III. e) II e III. 9) (PUC) A entalpia de combustão corresponde à energia térmica liberada durante o processo de combustão completa de 1 mol de combustível em determinadas condições. Dados: ΔH(f) 0 de CO 2 (g) = kj/mol ΔH(f) 0 de H 2 O(l) = kj/mol ΔH(f) 0 de C 2 H 2 (g) = kj/mol onde, ΔH(f) 0 é entalpia padrão de formação. A partir dos dados, pode-se concluir que a entalpia de combustão no estado padrão (ΔH C 0 ) do acetileno é: a) 453 kj/mol b) 847 kj/mol c) 907 kj/mol d) 1301 kj/mol e) kj/mol 10) (UFRN) Considere as energias de ligação do H 2, I 2 e HI, respectivamente expressas na tabela a seguir. A quantidade de calor envolvida (ΔH 0 ) por cada mol de produto formado, nas condições-padrão, deve ser: Reação do processo: Com base nas informações dos rótulos dos produtos, são feitas as seguintes afirmações: I. No rótulo do produto II, o valor energético da dieta poderia ser substituído por kj. II. Três porções do produto II têm igual quantidade de valor calórico que quatro porções do produto I. a) - 143,0 kj/mol. b) + 7,0 kj/mol. c) - 6,0 kj/mol. d) + 441,0 kj/mol. H 2 + I 2 HI

4 A variação de entalpia para este processo será igual a: 11) (PUCRS) Considere as informações e na tabela a seguir. Um importante aspecto a ser considerado sobre a qualidade de um combustível é a quantidade de energia produzida na sua reação de combustão. A tabela a seguir apresenta o calor de combustão de algumas substâncias presentes em combustíveis que são comumente utilizados. a) - 644,4 kcal b) - 174,4 kcal c) + 781,5 kcal d) + 174,4 kcal e) - 781,5 kcal 13) (UEL) O zinco metálico é obtido em indústria metalúrgica a partir do óxido de zinco, um minério deste metal, conforme a reação representada pela equação a seguir. ZnO(s) + C (s) CO (g) + Zn (s) Analise as figuras a seguir, que fornecem dados para a obtenção de zinco metálico. Com base nos dados da tabela acima, são feitas as seguintes afirmativas: I. O GNV é o combustível que apresenta o maior poder calorífico em kcal/grama de combustível. II. A combustão completa de 1 mol de butano produz 10 mols de água. III. O calor liberado na combustão completa de 1g de octano é de aproximadamente -15 kcal. IV. A combustão completa de 1 mol de GNV consome menos oxigênio do que a de 1 mol de butano. Pela análise das afirmativas, conclui-se que somente estão corretas Com base nos dados fornecidos, o H da reação de obtenção de Zn (s), em kj/mol, é: a) b) c) d) e) ) (UFSCAR) O prêmio Nobel de química em 1996 foi atribuído à descoberta da molécula C 60, com forma de bola de futebol, representada na figura. a) I e II b) I e IV c) II e III d) III e IV e) II, III e IV 12) (PUCPR) A combustão do benzeno, em presença de O 2, produz gás carbônico e água. O ΔH de formação do benzeno líquido vale +12 kcal/mol, do CO 2 (g) - 94,1 kcal/mol e da água líquida, - 68,3 kcal/mol. Seguindo a descoberta dos fulerenos, os nanotubos de carbono foram sintetizados. Esses avanços estão relacionados à promissora área de pesquisa que é a nanotecnologia. No C 60 cada átomo de carbono está ligado a outros 3 átomos. Dadas as entalpias-padrão de formação do

5 C 60 (s) (ΔH = kj/mol) e do CO 2 (g) (ΔH = kj/mol), a entalpia de combustão completa, em kj/mol, e a razão entre o número de ligações simples e duplas no C 60 são, respectivamente, iguais a: a) e 3. b) e 2. c) e 3. d) e 3. e) e 2. 15) (UFSCAR) A dissolução de uma substância em água pode ocorrer com absorção ou liberação de calor. O esquema na figura 1, apresenta as temperaturas da água destilada e das soluções logo após as dissoluções do nitrato de sódio e hidróxido de cálcio em água destilada. Os gráficos na figura 2, representam as curvas de solubilidade para as duas substâncias consideradas. 16) (UNESP) Considere a equação a seguir: 2H 2 (g) + O 2 (g) 2H 2 O(l) ΔH = kj É correto afirmar que a reação é: a) exotérmica, liberando 286 kj por mol de oxigênio consumido. b) exotérmica, liberando 572 kj para dois mols de água produzida. c) endotérmica, consumindo 572 kj para dois mols de água produzida. d) endotérmica, liberando 572 kj para dois mols de oxigênio consumido. e) endotérmica, consumindo 286 kj por mol de água produzida. 17) (FGV) Considere a equação da reação de combustão do metano: CH 4 (g) + 2 O 2 (g) CO 2 (g) + 2 H 2 O(l) Para calcular a variação de entalpia de combustão do metano, um estudante dispunha da entalpia-padrão de vaporização da água, + 44 kj/mol, e das entalpias-padrão de formação seguintes: Quanto ao calor liberado ou absorvido na dissolução, o calor de dissolução (ΔH(diss)) e a curva de solubilidade, assinale a alternativa que apresenta as propriedades que correspondem, respectivamente, à dissolução do nitrato de sódio e à do hidróxido de cálcio em água. a) Endotérmica; ΔH(diss) > 0; curva I. Exotérmica; ΔH(diss) < 0; curva II. b) Endotérmica; ΔH(diss) > 0; curva II. Exotérmica; ΔH(diss) < 0; curva I. c) Exotérmica; ΔH(diss) > 0; curva I. Endotérmica; ΔH(diss) < 0; curva II. d) Exotérmica; ΔH(diss) < 0; curva I. Endotérmica; ΔH(diss) > 0; curva II. e) Exotérmica; ΔH(diss) > 0; curva II. Endotérmica; ΔH(diss) < 0; curva I. O valor encontrado, em kj/mol, para a combustão do CH 4 (g) foi de: a) b) c) d) e) ) (UFRJ) Ao se misturar 20 ml de água com 10 ml de ácido sulfúrico concentrado, a temperatura sobe de 25 C para 80 C logo após a adição do ácido. Isso ocorre devido à: a) ionização do ácido na água ser endotérmica. b) ionização do ácido na água ser exotérmica.

6 c) precipitação ser endotérmica. d) precipitação ser exotérmica. e) formação de gases. 19) (UFF) Percebe-se, aproximadamente no 14ª dia do ciclo menstrual, que a temperatura corporal da mulher aumenta ligeiramente, indicando que está ocorrendo a ovulação. É o chamado "período fértil". O aumento da temperatura é atribuído a um aumento da atividade metabólica, produzindo energia, que é liberada sob a forma de calor. Sabendo-se que ΔH = Hp - Hr, as reações metabólicas que ocorrem no período fértil da mulher são classificadas como: a) exotérmicas: Hr < Hp b) endotérmicas: Hr = Hp c) endotérmicas: Hr > Hp d) exotérmicas: Hr > Hp e) exotérmicas: Hr = Hp 20) (FUVEST) Os hidrocarbonetos isômeros antraceno e fenantreno diferem em suas entalpias (energias). Esta diferença de entalpia pode ser calculada, medindo-se o calor de combustão total desses compostos em idênticas condições de pressão e temperatura. Para o antraceno, há liberação de 7060 kj mol 1 e para o fenantreno, há liberação de 7040 kj mol 1. Sendo assim, para 10 mols de cada composto, a diferença de entalpia é igual a: GABARITO 1) a 2) c 3) c 4) d 5) b 6) b 7) b 8) b 9) d 10) c 11) b 12) e 13) e 14) e 15) a 16) b 17) e 18) b 19) d 20) c a) 20 kj, sendo o antraceno o mais b) 20 kj, sendo o fenantreno o mais c) 200 kj, sendo o antraceno o mais d) 200 kj, sendo o fenantreno o mais e) 2000 kj, sendo o antraceno o mais