7ª Ficha de Avaliação de Conhecimentos Turma: 11ºA. Física e Química A - 11ºAno

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1 7ª Ficha de Avaliação de Conhecimentos Turma: 11ºA Física e Química A - 11ºAno Professora Paula Melo Silva Data: 4 de março 2016 Ano Letivo: 2015/ min 1. O amoníaco, NH3, obtém-se industrialmente através do processo de Haber-Bosch fazendo reagir em condições apropriadas hidrogénio e azoto gasosos. Este processo de formação do amoníaco ocorre em sistema fechado em condições de pressão e temperatura constante na presença de um catalisador de acordo com o equilíbrio representado pela seguinte equação química: 3 H 2 (g) + N 2 (g) 2 NH 3 (g) O gráfico representado traduz a variação do valor da constante de equilíbrio Kc para aquela reação em função da temperatura no intervalo de 700 K a 1000 K A concentração de N2 e H2 diminuem quando: (5 pontos) (A) Aumentamos a concentração de amoníaco. (B) Aumentarmos a pressão ao sistema. (C) Aumentarmos a temperatura ao sistema. (D) Diminuirmos a temperatura ao sistema Com base na informação dada pelo gráfico compara, justificando, a energia de dissociação dos reagentes e a energia de ligação dos produtos para a reação de síntese do amoníaco (reação direta). (15 pontos) 1.3. Suponha que trabalha como engenheiro quimico numa unidade insdustrial de produção de amoniaco. Explique num texto a influência na extensão da reação de produção de amoniaco do aumento da pressão e a utilização de um catalisador. (10 pontos) 1.4. Considere agora que num recipiente fechado de 2,00 L a uma dada temperatura, obtiveramse em equilibrio 0,080 mol de NH3, 0,96 mol de N2, e 2,88 mol de H2. Calcule a constante de equilibrio para a temperatura indicada. Apresente todas as etapas incluindo a expressão da constante de equilibrio. (10 pontos) Página1

2 1.5. Um balão contém 13,44 dm 3 de amoníaco em condições normais de pressão e temperatura (PTN). Qual o número de átomos presentes no balão? (5 pontos) (A) 2,4 moles de átomos. (B) 1,8 moles de átomos. (C) 1, átomos (D) 1, átomos 1.6. A geometria de uma molécula de amoníaco é: (5 pontos) (A) Piramidal trigonal e o átomo central possui apenas três pares de eletrões. (B) Piramidal trigonal e o átomo central possuiu três pares de eletrões ligantes e um não ligante. (C) Triangular plana e o átomo central possui apenas três pares de eletrões. (D) Triangular plana e o átomo central possui três pares de eletrões ligantes e um não ligante A orbital de valência menos energética de um átomo de azoto, 7N, no estado fundamental, pode ser caracterizada pelo conjunto de números quânticos: (5 pontos) (A) (2,1,0) (B) (2,0,0) (C) (2,1,-1) (D) (2,0,1) 1.8. Um átomo de azoto, no estado fundamental, apresenta os eletrões distribuídos por: (5 pontos) (A) Cinco níveis de energia; (B) Três orbitais; (C) Cinco valores diferenciados de energia. (D) Três valores diferenciados de energia Com base na informação da tabela seguinte calcule a variação da entalpia para a reação de síntese do amoníaco. (10 pontos) Ligação H-H N-H N N N-N O-H Energia (KJ/mol) Página2

3 2. O iodo, I2, reage com o hidrogénio, H2, em fase gasosa, formando-se iodeto de hidrogénio HI (g). A reação pode ser traduzida por: I 2 (g) + H 2 (g) 2HI (g) Na tabela seguinte estão registado os valores da constante de equilíbrio da reação de formação do HI considerada a três temperaturas diferentes Preveja, justificando, se no equilíbrio da reação à temperatura de 500 K, predominam os reagentes ou os produtos. (5 pontos) 2.2.Considere que num reator de capacidade 2,0 L foram introduzidas uma determinada quantidade de iodo e hidrogénio à temperatura de 763 K. No equilíbrio estavam 0,50 mol de iodo, I2, e 0,80 mol de hidrogénio, H2. Calcule a concentração de iodeto de hidrogénio no equilíbrio. (10 pontos) 3. A densidade do vapor de água à temperatura de 100ºC e à pressão de 1 atm é 0,590 g/dm 3. Determine o volume ocupado por 3, moléculas de H2O contidas numa amostra pura de vapor de água nas condições de pressão e de temperatura referidas. Apresente todas as etapas de resolução. (10 pontos) 4. O bicarbonato de sódio (M(NaHCO 3 ) = 84,01 g/mol), que é utilizado, por exemplo, como fermento, pode ser preparado a partir da reação representada pela seguinte equação química entre o amoníaco (M(NH 3 ) = 17,04 g/mol), dióxido de carbono (M(CO 2 ) = 44,01 g/mol) e a água. NaCl(aq) + NH 3 (aq) + CO 2 (g) + H 2 O (l) NaHCO 3 (aq) + NH 4 Cl (aq) Num recipiente contendo excesso de água misturaram-se 50,0 g de cada um dos restantes reagentes tendo-se obtido 48,0 g de bicarbonato de sódio. Calcule o rendimento da reação. Apresente todas as etapas de resolução. (15 pontos) 5. Os metais alcalinos reagem com a água com a formação dos hidróxidos dos catiões metálicos correspondentes e de hidrogénio gasoso. No caso do lítio, Li, a reação com a água pode ser representado pela seguinte equação química: 2 Li (s) + 2 H 2 O (l) 2 LiOH (aq) + H 2 (g) Sabendo que na reação de 120,0 g de uma amostra de lítio impuro com água se libertaram 122 dm 3 de hidrogénio, M(H2)=2,02g/mol, medido em condições PTN calcule percentagem em massa de impurezas na amostra de lítio usada. (10 pontos) Página3

4 6. A figura representa o ecrã de um osciloscópio no qual está registado o sinal elétrico resultante da conversão de um sinal sonoro. A base do tempo do osciloscópio estava regulada para 0,1 ms/div e o eixo vertical em 1cm/div O sinal sonoro produzido teve de ser convertido num sinal elétrico usando um microfone de indução. Explique em que consiste o fenómeno da indução eletromagnética. (5 pontos) 6.2. Calcula a frequência do sinal sonoro. (10 pontos) 6.3. Escreva a equação da onda representada considerando que se trata de um sinal harmónico. (10 pontos) 7. Nas comunicações a longas distâncias, a informação é transmitida através de radiação eletromagnética. Para transmitir som e imagens a longas distâncias é necessário, em primeiro lugar, a conversão destes sinais em sinais elétricos. O sinal gerado não pode ser encaminhado diretamente para a antena emissora, uma vez que tem associadas frequências de oscilação muito baixas. Faz-se então a modulação do sinal Indica em que consiste o fenómeno da modulação.(5 pontos) 7.2. Selecione a opção que completa corretamente a afirmação seguinte. Na modulação FM (5 pontos) (A) a amplitude do sinal a transmitir varia de acordo com as características da onda portadora. (B) a amplitude da onda portadora varia de acordo com as características do sinal a transmitir. (C) a frequência da onda portadora varia de acordo com as características do sinal a transmitir. (D) a frequência do sinal a transmitir varia de acordo com as características da onda portadora Refira uma vantagem da modulação FM em relação a AM. (5 pontos) 7.4. A velocidade de propagação de uma radiação num determinado meio é 4/5 da velocidade da luz no vácuo. Selecione a opção que representa o índice de refração do meio. (5 pontos) (A) n = 4 5 (B) n = 1 (C) n = 5 (D) n = 5 4 Página4

5 8. A figura representa um raio de luz a passar de um meio 1 (água) para um meio 2 (ar) proveniente de uma lanterna mantida dentro de uma piscina. Os índices de refração absolutos do ar e da água são respetivamente 1,0 e 1, Se o ângulo de incidência for de 52º indique, justificando, se os raios de luz da lanterna sofrem reflexão total. (10 pontos) 8.2. Selecione a expressão que permite determinar a velocidade de propagação do raio de luz no interior da água. (5 pontos) (A) v = ,3 m/s (B) v = 1, m/s (C) v = 1,0 1,3 m/s (D) v = ,3 m/s 9. Um lançador de projéteis, com um ângulo ajustado para efetuar um lançamento horizontal, atira uma esfera com uma velocidade de módulo 2,15 m s -1. A esfera atingiu o solo num ponto que se encontra a uma distância de 86,0 cm da origem do referencial bidimensional, Oxy, representado na figura. Considere desprezável a resistência do ar Relativamente ao referencial bidimensional, Oxy, representado na figura, a altura de lançamento da esfera foi e esteve no ar. (5 pontos) (A) 8, m 0,40 s (B) 6, m 0,40 s (C) 2, m 2,50 s (D) 3, m 2,50 s Página5

6 9.2. Se a altura do ponto de lançamento em relação ao solo se mantiver, mas a esfera for lançada com uma velocidade de intensidade superior... (5 pontos) (A) o tempo de voo da esfera será maior e o alcance será maior. (B) o tempo de voo da esfera será maior e o alcance será menor. (C) o tempo de voo da esfera será igual e o alcance será menor. (D) o tempo de voo da esfera será igual e o alcance será maior Determine o valor da velocidade com que a esfera atingiu o solo. Apresente todas as etapas de resolução. (5 pontos) 10. A figura representa um esboço de um gráfico que traduz o modo como varia o módulo da velocidade de uma gota de chuva que vai verticalmente em função do tempo t. Em qual dos esquemas seguintes estão corretamente representadas para o intervalo de tempo [t1, t2] s as forças que atuam na gota de chuva. (5 pontos) FIM BOA SORTE JOVENS CIENTISTAS! Página6