EXERCÍCIOS EXTRAS. Físico-Química. Professor: ALEX ALUNO(A): DATA: 15/03/2015. Termoquímica (Conceitos Básicos e Interpretação Gráfica)

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1 EXERCÍCIOS EXTRAS ALUNO(A): Físico-Química Professor: ALEX DATA: 15/03/2015 Termoquímica (Conceitos Básicos e Interpretação Gráfica) 01 - (UNESP SP/2013) A areia comum tem como constituinte principal o mineral quartzo (SiO 2 ), a partir do qual pode ser obtido o silício, que é utilizado na fabricação de microchips. A obtenção do silício para uso na fabricação de processadores envolve uma série de etapas. Na primeira, obtém-se o silício metalúrgico, por reação do óxido com coque, em forno de arco elétrico, à temperatura superior a ºC. Uma das equações que descreve o processo de obtenção do silício é apresentada a seguir: SiO 2 (s) + 2C(s) Si(l) + 2CO(g) Dados: Hº f SiO 2 = 910,9 kj mol 1 Hº f CO = 110,5 kj mol 1 De acordo com as informações do texto, é correto afirmar que o processo descrito para a obtenção do silício metalúrgico corresponde a uma reação a) endotérmica e de oxirredução, na qual o Si 4+ é reduzido a Si. b) espontânea, na qual ocorre a combustão do carbono. c) exotérmica, na qual ocorre a substituição do Si por C. d) exotérmica, na qual ocorre a redução do óxido de silício. e) endotérmica e de dupla troca (UEPG PR/2013) Considerando a mudança de estado físico da água, assinale o que for correto. H 2 O(s) H 2 O(l) H 2 O(v) 01. A ordem de entalpia da água é H 2 O(s) < H 2 O(l) < H 2 O(v). 02. A fusão e a vaporização são processos endotérmicos. 04. Na condensação, a energia final é maior do que a energia antes da mudança de estado. 08. No processo de formação de cubos de gelo há perda de energia na forma de calor, com H< A entalpia de vaporização é positiva ( H>0) (UDESC SC/2012) A dissolução de NaOH (s) em água provoca um aumento de temperatura. Assinale a alternativa incorreta em relação a esse processo. a) A reação é endotérmica. b) A reação é acompanhada por liberação de energia. c) A reação é descrita pela equação NaOH(s) H 2 O NaOH(aq) + calor. d) A reação é descrita pela equação NaOH (s) H 2 O NaOH (aq) H < 0. e) A reação é mais rápida a uma temperatura mais alta (UFSM RS/2011) Considerando a reação de combustão da glicose C 6 H 12 O 6 (s) + 6 O 2 (g) 6 CO 2 (g) + 6H 2 O(l) H = 2, kj pode-se afirmar que a combustão de 0,5 mol de glicose ocorre com de de energia. Assinale a alternativa que completa corretamente as lacunas. a) liberação; 1, kj b) liberação; 5, kj c) absorção; 1, kj d) absorção; 2, kj e) absorção; 5, kj 05 - (UESPI/2004) Observe o gráfico abaixo. 1. O gráfico corresponde a um processo endotérmico. 2. A entalpia da reação é igual a kcal. 3. A energia de ativação da reação é igual a 560kcal. Está(ão) correta(s): a) 1 apenas b) 2 apenas c) 2 e 3 apenas d) 1 e 3 apenas e) 1, 2 e (UFRRJ/2008) Desde a pré-história, quando aprendeu a manipular o fogo para cozinhar seus alimentos e se aquecer, o homem vem percebendo sua dependência cada vez maior das várias formas de energia. A energia é importante para uso industrial e doméstico, nos transportes, etc. Existem reações químicas que ocorrem com liberação ou absorção de energia, sob a forma de calor, denominadas, respectivamente, como exotérmicas e endotérmicas. Observe o gráfico a seguir e assinale a alternativa correta: 1

2 Normalmente uma reação química libera ou absorve calor. Esse processo é representado no seguinte diagrama, considerando uma reação específica. a) O gráfico representa uma reação endotérmica. b) O gráfico representa uma reação exotérmica. c) A entalpia dos reagentes é igual à dos produtos. d) A entalpia dos produtos é maior que a dos reagentes. e) A variação de entalpia é maior que zero (UFTM MG/2003) O gráfico apresenta os valores de entalpia para uma reação genérica X + Y Z + W, em duas situações: na presença e na ausência de catalisador. Com relação a esse processo, assinale a equação química correta. a) H 2 (g) + ½ O 2 (g) H 2 O(l) 68,3 kcal b) H 2 O(l) 68,3 kcal H 2 (g) + ½ O 2 (g) c) H 2 O(l) H 2 (g) + ½ O 2 (g) + 68,3 kcal d) H 2 (g) + ½ O 2 (g) H 2 O(l) + 68,3 kcal 10 - (UEFS BA/2013) A maior importância da utilização do conceito de variação de entalpia é de permitir expressar as variações de energia de reações químicas. O gráfico representa a variação de entalpia na decomposição do óxido de mercúrio (II). Os valores da energia de ativação na presença do catalisador e o tipo de reação quanto à liberação ou absorção de calor são, respectivamente, a) 30 kj e endotérmica. b) 50 kj e endotérmica. c) 50 kj e exotérmica. d) 110 kj e endotérmica. e) 110 kj e exotérmica (IFGO/2013) O acetileno, conhecido pela nomenclatura IUPAC por etino, apresenta uma queima extremamente exotérmica, o qual é bastante utilizado em processos de soldagem, corte de metais por maçarico e em diversos processos que requeiram alta temperatura. Sua reação de decomposição pode ser representada pela seguinte equação balanceada: C 2 H 2 (g) 2C(s) + H 2 (g) H = 226 kj.mol 1 Em relação a essa equação, é correto afirmar: a) Há uma liberação de calor, constituindo-se uma reação endotérmica. b) 2 mols de acetileno produzem 226 kj.mol 1 de calor. c) A entalpia dos produtos é igual à dos reagentes. d) Ocorre a liberação de calor, constituindo-se uma reação exotérmica. e) Invertendo-se a equação, a quantidade de calor envolvida na reação e o sinal da entalpia não se alteram (UECE/2014) Uma análise desse gráfico permite corretamente concluir: a) A entalpia de formação do óxido de mercúrio (II) é 90kJmol 1. b) As entalpias de Hg(l) e de O 2 (g) são diferentes de zero na formação de 1,0mol de HgO(s). c) A diferença de entalpia dos produtos e do reagente na decomposição do óxido de mercúrio (II) é igual à entalpia de formação dessa substância. d) A quantidade de energia absorvida na decomposição do óxido de mercúrio (II) é diferente da quantidade de energia liberada na formação desse óxido. e) A mudança nos estados físicos de produtos e de reagentes em uma reação química não altera o valor da variação de entalpia da reação (UFPB/2013) A dissolução de algumas substâncias pode vir acompanhada por aquecimento ou resfriamento. Uma aplicação interessante desse fenômeno está nas compressas de emergência, que são usadas sobre o corpo em casos de contusões, inflamação etc. O recipiente plástico das compressas contém um produto químico seco e uma ampola de vidro com água. Ao bater na compressa, a ampola se quebra e a água dissolve a substância, conforme processo representado nas equações: 2

3 Compressa A CaCl 2 (s) H 2 O CaCl 2 (aq) H = 82,7 kj/mol Compressa B NH 4 NO 3 (s) H = +26,3 kj/mol Em relação ao uso das compressas A e B, separadamente, sobre o corpo, pode-se afirmar: I. O corpo vai receber calor da compressa A. II. O corpo vai transferir calor para a compressa B. III. A compressa A provoca sensação de resfriamento no corpo. IV. A compressa B provoca sensação de aquecimento no corpo. Estão corretas apenas as afirmativas: a) I e IV b) II e III c) I e III d) I e II e) II e IV 12 - (Unimontes MG/2006) O diagrama de entalpia a seguir representa os calores envolvidos na reação de obtenção de dois óxidos de cobre, a partir deste metal e do oxigênio. 2Cu(s) + O 2 (g) -310kJ 2CuO(s) -169 kj Cu 2 O(s) + 1/2 O 2 (g) III. Uma equação termoquímica que representa a reação exotérmica é: H 2 (g) + 1/2O 2 (g) H 2 O (vapor) H = -58 kcal IV. A variação de entalpia na formação de NO 2 (g) a partir de 84 g de N 2 (g) é 132 kcal. Assinale a alternativa correta: a) Apenas I e II estão corretas b) Apenas II e IV estão corretas c) Apenas I e IV estão corretas d) Estão todas corretas e) Estão todas incorretas TEXTO: 1 - Comum à questão: 14 Oxigênio, nitrogênio e hélio são gases utilizados em ambientes hospitalares com diversas aplicações em sistemas de manutenção da vida. Em geral, são fornecidos em cilindros, sob pressão (Fac. de Ciências da Saúde de Barretos SP/2013) Considere a reação. 1/2 N 2 (g) + 1/2 O 2 (g) NO (g) H = +90 kj/mol NO A equação que descreve corretamente a reação, incluindo os aspectos termoquímicos nela envolvidos, é a) N 2 (g) + O 2 (g) 2NO (g) + 90 kj b) 1/2N 2 (g) +1/2O 2 (g) NO (g) kj c) N 2 (g) + O 2 (g) + 90 kj 2NO (g) d) N 2 (g) + O 2 (g) kj 2NO (g) e) N 2 (g) + O 2 (g) 2NO (g) kj TEXTO: 2 - Comum à questão: 15 Analisando-se esse diagrama, a variação de entalpia, (kj), para a reação Cu 2O(s) 1/ 2O2(g) 2CuO(s), é igual a a) b) 479. c) 141. d) o H 13 - (UNIMAR SP/2005) Considere o diagrama termoquímico a seguir: +22 0, kcal H 2 (g) H 2 O(v) H 2 O(l) O 2 (g) NO 2 (g) N 2 (g) Com base nesse diagrama são feitas as seguintes afirmações: I. A equação termoquímica que representa a reação endotérmica é: 1/2N 2 (g) + O 2 (g) NO 2 (g) H = +22Kcal II. A variação de entalpia na formação de água líquida a partir da queima de 10 g de H 2 (g) é 340 kcal Disponível em: <www1.folha.uol.com.br/ciencia/ mudanca-climatica-acelera-ciclo-da-chuva.shtml>. Acesso em: 29 abr (FM Petrópolis RJ/2013) Durante o processo de evaporação da água, ocorre a diminuição da temperatura do ar, embora isso não seja suficiente para restaurar a temperatura atmosférica superaquecida. A evaporação da água promove isso, pois o calor latente de a) fusão promove a mudança para a fase líquida, numa reação exotérmica. b) vaporização promove a mudança para a fase sólida, numa reação exotérmica. c) solidificação promove a mudança para a fase sólida, numa reação endotérmica. d) ebulição promove a mudança para a fase gasosa, numa reação endotérmica. e) liquefação promove a mudança para a fase gasosa, numa reação exotérmica. 3

4 TEXTO: 3 - Comum à questão: 16 Analise o diagrama de entalpia abaixo (Unicastelo SP/2013) São transformações endotérmicas: a) vaporização do cloro líquido e formação do cloreto b) liquefação do cloro gasoso e vaporização do cloreto c) liquefação do cloro gasoso e ionização do sódio sólido. d) ionização do sódio gasoso e vaporização do cloreto e) solidificação do sódio gasoso e ionização do cloro gasoso. branqueamento dos frutos, a pasteurização, o congelamento ou a desidratação do açaí. ( Adaptado.) 17 - (UEA AM/2013) Nos processos de congelamento e desidratação da polpa do açaí, ocorrem, respectivamente, as seguintes transformações: Congelamento: H 2 O (l) H 2 O (s); H < 0 Desidratação: H 2 O (l) H 2 O (g); H > 0 Analisando as duas transformações, pode-se concluir corretamente que a) a desidratação é endotérmica e ocorre com formação de ligações de hidrogênio. b) o congelamento é exotérmico e ocorre com ruptura e formação de ligações de hidrogênio. c) o congelamento é endotérmico e ocorre com ruptura e formação de ligações de hidrogênio. d) ambas são isotérmicas e ocorrem com ruptura e formação de ligações de hidrogênio. e) a desidratação é exotérmica e ocorre com ruptura de ligações de hidrogênio. TEXTO: 5 - Comum à questão: 18 Considere algumas características do Teatro Amazonas. TEXTO: 4 - Comum à questão: 17 O açaí é considerado um alimento de alto valor calórico, com elevado percentual de lipídeos, e nutricional, pois é rico em proteínas e minerais. Nas áreas de exploração extrativa, o açaí representa a principal base alimentar da população, notadamente dos ribeirinhos da região do estuário do rio Amazonas. O óleo extraído do açaí é composto de ácidos graxos de boa qualidade, com 60% de monoinsaturados e 13% de poli-insaturados. Com relação às proteínas, possui teor superior ao do leite (3,50%) e do ovo (12,49%), enquanto o perfil em aminoácidos é semelhante ao do ovo. Processos de conservação O açaí, quando não submetido a processos de conservação, tem a vida de prateleira muito curta, no máximo 12 horas, mesmo sob refrigeração. A sua alta perecibilidade pode estar associada, principalmente, à elevada carga microbiana presente no fruto, causada por condições inadequadas de colheita, acondicionamento, transporte e processamento. A adoção de boas práticas agrícolas e de fabricação minimizam a probabilidade de contaminação microbiológica dos frutos e do açaí durante o processamento, contribuindo para a conservação do produto. Em adição a essas boas práticas, deve ser realizado um conjunto de etapas de procedimentos visando a obtenção de produto seguro e de qualidade, tais como o (g1.globo.com) A cúpula do teatro é composta de 36 mil peças de escamas em cerâmica esmaltada e telhas vitrificadas, vindas da Alsácia. Foi adquirida na Casa Koch Frères, em Paris. A pintura ornamental é da autoria de Lourenço Machado. O colorido original,em verde, azul e amarelo é uma analogia à exuberância da bandeira brasileira. ( (UEA AM/2013) Sob o chão, câmaras eram usadas para armazenar gelo que, com o vento que vinha por meio de tubos do lado de fora, saía por debaixo das cadeiras e servia como o arcondicionado da época. Segundo os administradores do local, o gelo, na verdade, era neve que vinha de navio da Europa. ( O princípio de funcionamento dessa espécie de arcondicionado baseia-se no fato de o gelo sofrer uma 4

5 a) decomposição exotérmica, que libera energia para o ambiente. b) decomposição endotérmica, que absorve energia do ambiente. c) mudança de estado exotérmica, que absorve energia do ambiente. d) mudança de estado endotérmica, que libera energia para o ambiente. e) mudança de estado endotérmica, que absorve energia do ambiente (UDESC SC/2014) Diferentes mecanismos contribuem para dissipar o calor do nosso corpo, sendo um deles a evaporação da água na superfície da pele. Quando se faz um exercício vigoroso durante 1 hora, pode-se produzir até dois litros de suor, que contém predominantemente água. Considerando a entalpia de vaporização da água (44,65 kj/mol) e a densidade da água líquida (1 g/cm 3 ). Assinale a alternativa que indica quanto calor será necessário para vaporizar 2 litros de água. a) 8,930 x 10 7 J b) 4,961 x 10 6 J c) 4,961 x 10 3 J d) 4,961 J e) 89,30 kj GABARITO: 1) Gab: A 2) Gab: 27 3) Gab: A 4) Gab: A 5) Gab: E 6) Gab: B 7) Gab: B 8) Gab: D 9) Gab: D 10) Gab: A 11) Gab: D 12) Gab: C 13) Gab: D 14) Gab: D 15) Gab: D 16) Gab: D 17) Gab: B 18) Gab: E 19) Gab: B 20) Gab: B 21) Gab: A 20 - (UFF RJ/2008) O Brasil é um dos países líderes em reciclagem de latinhas de alumínio. O alumínio usado na fabricação dessas latas pode ser obtido a partir da eletrólise ígnea (na ausência de água) de Al 2 O 3 na presença de criolita. A equação simplificada da reação eletrolítica do Al 2 O 3 é: Al 1 2O3(s) 2Al(l) 3/2 O2(g) H 1650 kj mol De acordo com o exposto, pode-se afirmar que: a) são necessários 3 mols de Al 2 O 3 para produzir 5 mols de alumínio; b) a reação de obtenção de Al conforme a reação mostrada acima é endotérmica; c) a reação de obtenção de Al conforme a reação acima é de dupla troca; d) o oxigênio produzido tem número de oxidação -2; e) os números de oxidação para o alumínio e o oxigênio no Al 2 O 3 são +3 e 0, respectivamente. 21- (UEM PR/2006) Admitindo-se que a reação 25 C8H18 O2 8CO 2 9H2O calor 2 se complete no sentido indicado, assinale a alternativa correta. a) Há menos energia armazenada nos produtos do que nos reagentes. b) A quantidade de calor liberada independe do estado físico dos produtos. c) Trata-se de uma reação endotérmica. d) A quantidade de energia liberada independe da massa de reagentes. e) A combustão de 228g de C 8 H 18 produz 352g de CO 2. Bons estudos