COLÉGIO MONJOLO 1 SEMESTRE QUÍMICA PROF. RICARDO MENON

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1 COLÉGIO MONJOLO 1 SEMESTRE QUÍMICA PROF. RICARDO MENON Aluno(a): Série: SuperExatas LISTA DE EXERCÍCIOS EQUILÍBRIO QUÍMICO 1) Escreva a equação de equilíbrio para as seguintes reações: a) N2(g) + H2 (g) NH3 (g) b) 2 NO (g) + Cl2 (g) 2 NOCl (g) c) HNO2 (g) H + (g) + NO2 - (g) d) Fe3O4 (s) + H2 (g) 3 FeO (s) + H2O (g) e) PCl5 (g) PCl3 (g) + Cl2 (g) f) N2 (g) + H2O (g) NH4NO2 (s) 2) Na alta atmosfera ou em laboratório, sob ação de radiações eletromagnéticas, o ozônio é formado por meio da reação endotérmica: 3 O2 2 O3. a) O aumento da temperatura favorece ou dificulta a formação do ozônio? b) E o aumento da pressão? 3) No equilíbrio 2 NO + Cl2 2 NOCl, o aumento da concentração de NO provocará: a) menor produção de NOCl b) aumento da concentração de Cl2 c) deslocamento do equilíbrio para a esquerda d) alteração da constante Keq e) formação de maior número de moléculas NOCl 4) O equilíbrio 2 CO(g) + O2(g) 2 CO2(g) + calor poderá ser deslocado para a direita efetuando-se: a) o processo com catalisador apropriado. b) uma diminuição da pressão. c) um aumento da concentração de CO2. d) um aquecimento do sistema. e) um aumento da concentração de O2. 5) Para a dissociação do trióxido de enxofre, 2 SO3(g) 2 SO2(g) + O2(g), o valor de Keq é igual a 5, a uma certa temperatura. Num recipiente de 10 L, a essa mesma temperatura, verifica-se que estão presentes no equilíbrio 40 mols de SO2 e 50 mols de O2. Portanto, o número de mols de SO3 não-dissociados é igual a: a) 4 b) 5 c) 16 d) 20 e) 40

2 6) Um mol de H2 e 1 mol de Br2 são colocados em um recipiente de 10 L de capacidade a 575 C. Atingindo-se o equilíbrio, a análise do sistema mostrou que 0,20 mol de HBr estão presentes. Calcule o valor de Keq, a 575ºC, para a reação: H2(g) + Br2(g) 2 HBr(g 7) Na reação de esterificação: H3CCOOH + C2H5OH H2O + H3CCOO-C2H5 verifica-se que, a 25ºC, as concentrações das substâncias em equilíbrio são: [H3CCOOH] = 0,33 mol/l [H2O] = 0,66 mol/l [C2H5OH] = 0,33 mol/l [H3CCOO-C2H5] = 0,66 mol/l A constante de equilíbrio (Keq), a 25ºC, vale: a) 5 b) 4 c) 0,66 d) 0,33 e) 0,11 8) Para a reação em equilíbrio PCl3(g) + Cl2(g) PCl5(g), diga qual é o efeito de cada um dos seguintes fatores sobre o equilíbrio inicial: a) adição de PCl3 b) remoção de Cl2 c) adição de catalisador d) diminuição do volume do recipiente 9) Carbonato de sódio sólido é usado como fermento químico porque se decompõe termicamente, formando gás carbônico, de acordo com a reação representada pela equação química: 2 NaHCO3(s) Na2CO3(s) + CO2(g) + H2O(g) Escreva a expressão matemática para a constante de equilíbrio expressa em termos de concentração (Kc) e em termos de pressões parciais (Kp). 10) Atualmente, o processo industrial utilizado para a fabricação de H2SO4 é chamado "processo de contacto". Nesse processo, o enxofre é queimado originando SO2(g). Este gás, juntamente com O2(g), é introduzido num conversor catalítico, quando ocorre a reação: 2 SO2(g) + O2(g) 2 SO3(g). Supondo que o espaço livre do conversor seja de 400 litros e nele estejam confinados 80 mol SO2, 120 mol de O2 e 200 mol de SO3 sob dadas condições de pressão e temperatura, calcule o valor de Kc para a reação acima representada. 11) A altas temperaturas, N2 reage com O2 produzindo NO, um poluente atmosférico: N2(g) + O2(g) 2NO(g). À temperatura de 2000 kelvins, a constante do equilíbrio acima é igual a 4,0x10-4. Nesta temperatura, se as concentrações de equilíbrio de N2 e O2 forem, respectivamente, 4,0x10-3 e 1,0x10-3 mol/l, qual será a de NO? 12) Assinale abaixo qual alternativa é incorreta acerca de um equilíbrio químico: a) A velocidade da reação direta é igual à velocidade da reação inversa. b) Ambas as reações (direta e inversa) ocorrem simultaneamente (trata-se de um equilíbrio dinâmico).

3 c) As características macroscópicas do sistema (desde que fechado) não mais se alteram. d) Os sistemas se deslocam espontaneamente para o estado de equilíbrio. e) Obrigatoriamente, as concentrações de todas as substâncias participantes do equilíbrio devem ser iguais. 13) Na expressão da constante de equilíbrio da reação H2(g) + Br2(g) 2 HBr(g) estão presentes as concentrações em mol/l das três substâncias envolvidas. Isto porque a reação: a) envolve substâncias simples, como reagentes; b) envolve moléculas diatômicas; c) envolve moléculas covalentes; d) se processa em meio homogêneo; e) se processa sem alteração de pressão, a volume constante. 14) Foi aquecido a 250 C um recipiente de 12 litros contendo certa quantidade de PCl5. Sabe-se que, no equilíbrio, o recipiente contém 0,21 mol de PCl5, 0,32 mol de PCl3 e 0,32 mol de Cl2. A constante de equilíbrio, para a dissociação térmica do PCl5, em mol/litro, é: a) 0,41 mol/litro b) 0,49 mol/litro c) 0,049 mol/litro d) 0,041 mol/litro e) 0,082 mol/litro 15) Um mol de hidrogênio é misturado com um mol de iodo num recipiente de um litro a 500 C, onde se estabelece o equilíbrio H2(g) + I2(g) 2 HI(g). Se o valor da constante de equilíbrio (Kc) for 49, a concentração de HI no equilíbrio em mol/litro valerá: a) 1/9 b) 14/9 c) 2/9 d) 7/9 e) 11/9 16) A C, o pentacloreto de fósforo (PCl5) se decompõe de acordo com o equilíbrio. PCl5(g) PCl3(g) + Cl2(g) Se inicialmente temos 1mol de PCl5 em recipiente de 4L e sabendo que o equilíbrio será atingido a partir do instante em que 0,6 mol dessa substância está presente. a) Determine o grau de equilíbrio. b) Determine o valor de Kc. 17) Em determinadas condições de temperatura e pressão, foi adicionado em um recipiente de 2L, 1 mol de HI. Sabendo que nessas condições o grau de equilíbrio é de 20%, determine o valor de Kc para a reação representada pela equação: H2 (g) + I2 (g) HI(g)

4 18) A 620K considere a equação a seguir, CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g), Kc = 324. Números iguais de mols de CO(g) e H2O(g) são adicionados a um recipiente, a 620K. Depois de estabelecido o equilíbrio, [CO2] é igual a 9,0 M. Qual a concentração de CO no equilíbrio? 19) Os valores da constante de equilíbrio são determinantes na escolha da temperatura com que os processos químicos efetuados. A tabela a seguir mostra a relação com a constante de equilíbrio da reação hipotética : A + B C + D. T ( 0 C ) Kc ,02 1,2 1,8 Com base nos valores da tabela responda: a) A reação direta é um processo endotérmico ou exotérmico? Justifique. b) Quais os compostos predominantes no equilíbrio a 25 0 C? Justifique. c) Em que temperatura as concentrações dos reagentes e de produtos é praticamente a mesma? Justifique. d) Escreva a expressão da constante de equilíbrio. 20) Considerando a seguinte reação em equilíbrio: N2O4(g) 2 NO2(g) e ΔH = 58,0 kj. Assinale a alternativa incorreta. a) A diminuição da temperatura deslocará o equilíbrio para a esquerda. b) A adição de N2O4(g) deslocará o equilíbrio para a direita. c) O aumento da pressão, deslocará o equilíbrio para a esquerda. d) A remoção de NO2(g) deslocará o equilíbrio para a esquerda. 21) Os catalisadores automotivos são formados por uma colméia metálica ou cerâmica, impregnada por uma mistura de paládio-ródio (para veículos a gasolina) ou paládio-molibdênio (para veículos a álcool). Esses dispositivos têm a função de converter gases nocivos, dentre eles os óxidos de nitrogênio (NOx) e o monóxido de carbono (CO), em substâncias menos prejudiciais à saúde (CO2 e N2). Uma das reações que ocorre nos catalisadores é representada pela equação não balanceada: 2 CO(g)+ 2NO(g) 2 CO2(g) + N2(g), H < 0 Considere que num recipiente fechado contendo inicialmente 3 mol de monóxido de carbono e 2 mol de monóxido de nitrogênio, o equilíbrio foi estabelecido quando 90% de monóxido de nitrogênio foi consumido. Com base nas informações fornecidas e na equação balanceada, assinale a(s) proposição(ões) CORRETA(S). 01) O aumento da temperatura favorece a formação de CO2 e N2. 02) Na reação em questão, o catalisador tem a função de alterar a posição do equilíbrio. 04) No equilíbrio, a quantidade de monóxido de carbono no recipiente é de 1,2 mol. 08) A reação é favorecida pelo aumento da pressão. 16) A expressão da constante de equilíbrio, em termos da concentração, é dada por: Kc = [CO2] 2.[N2]/([CO].[NO] 2 ) 32) A quantidade total de mol de gases, no equilíbrio, é igual a 4,1. 64) A introdução de N2(g) no equilíbrio acarreta uma diminuição da concentração de NO(g).

5 22) Para o equilíbrio: 2 NOCl(g) 2 NO(g) + Cl2(g), o valor da constante do equilíbrio Kc é 3,75 x 10-6 a 796 C, Calcular Kp para esta reação nesta temperatura. 23) O valor de Kp para o equilíbrio 2 SO2(g) + O2(g) 2 SO3 é 2,8 x 10 2 a 10 3 K. Encontre o valor de Kc nesta temperatura. 24) Em uma experiência, 1,00 mol de HI é colocado num recipiente de 5,00 litros a 458 C. Quais são as concentrações de HI, I2 e H2 depois de estabelecido o equilíbrio a esta temperatura? [Kc para 2 HI(g) H2(g) + I2(g) é igual a 2,06 x 10-2 a 458 C.] 25) 0,100 mol PCl5 é colocado em um recipiente de 2,00 L a 160 C. Após estabelecido o equilíbrio: PCl5(g) PCl3(g) + Cl2(g). Quais as concentrações de todas as espécies? (Kc = 2,11 x 10-2 nesta temperatura.) 26) Suponha que 3,00 mol de HI, com 2,00 mol de H2 e 1,00 mol de I2, são colocados num recipiente de 1,00 litro a 458 C. Depois de estabelecido o equilíbrio, quais são as concentrações de todas as espécies? [Kc para 2HI(g) H2(g) + I2(g) é igual a 2,06 x 10-2 a 458 C] 27) Coloca-se 1,00 mol de PCl5, 1 mol de PCl3 e 1 mol de Cl2 num recipiente de 2,00 L a 160 C. Qual é a concentração de cada substância depois de estabelecido o equilíbrio? [Kc para PCl5(g) PCl3(g) + Cl2(g) é igual a 2,11 x 10-2 à mesma temperatura.] 28) A 600 K o valor de Kc para CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g) é 302. Números iguais de mols de CO e H2O são adicionados a um recipiente a 600 K. Depois de estabelecido o equilíbrio, CO2 é 4,60 mol L -1. Qual é a concentração de CO no equilíbrio? 29) A 600 K o valor de Kc para CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g) é 302. Suponha que são adicionados, a um recipiente de 1,00 litro, a 600 K, 2,00 mol de CO e 2,00 mol de H2O. Qual é a concentração de equilíbrio de todas as espécies? 30) 1400 K o valor de Kc para 2 HBr(g) H2(g) + Br2(g) é 1,5 x Calcule a concentração de equilíbrio de H2 num recipiente de 0,500 litro ao qual tenham sido adicionados 0,118 mol de HBr a 1400 K.