Lista de exercícios Equilíbrios

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Pedro Varejão Minho
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1 1. (Pucrj 008) Para a síntese do metanol, foram utilizadas as seguintes concentrações das espécies em quantidade de matéria: [CO] = 1,75 mol L -1, [H ] = 0,80 mol L -1 e [CH 3 OH] = 0,65 mol L -1 Ao se atingir o equilíbrio químico, numa dada temperatura, constatou-se que a concentração da espécie CO, em quantidade de matéria, estabilizou em 1,60 mol L -1 CO(g) + H (g) = CH 3 OH(g). Pede-se: a) a expressão da constante de equilíbrio em função das concentrações das espécies em quantidade de matéria; b) o valor numérico da constante de equilíbrio mostrando o encaminhamento por meio dos cálculos necessários;. (Ueg 01) Considere um recipiente fechado contendo 1, mol de uma espécie química AB (g), a certa temperatura. Depois de certo tempo, verificou-se que AB (g) foi decomposto em A (g) e B (g) até atingir o equilíbrio químico, em que se constatou a presença de 0,45 mol de B (g). O grau de dissociação, em porcentagem, de AB (g) nas condições apresentadas é igual a: a) 5 b) 50 c) 75 d) (Uem 014) A uma determinada temperatura, foram colocados, em um recipiente fechado de capacidade 5 litros, mols de N (g) e 4 mols de H (g). Após certo tempo, verificou-se que o sistema havia entrado em equilíbrio e que havia se formado 1,5 mol de NH 3(g). Com relação a esse experimento, assinale o que for correto. 01) A constante de equilíbrio K C é aproximadamente 0,34 (mol/litro). 0) Se dobrarmos os valores das quantidades iniciais (em mols) dos gases N (g) e H (g), a constante de equilíbrio também dobra de valor. 04) No equilíbrio, restou 1,75 mol de H (g). 08) A concentração em quantidade de matéria do N (g), no equilíbrio, é 0,5 mol/litro. 16) O grau de equilíbrio de reação em relação ao gás nitrogênio é 37,5 %. 4. (Mackenzie 013) Sob condições adequadas de temperatura e pressão, ocorre a formação do gás amônia. Assim, em um recipiente de capacidade igual a 10 L, foram colocados 5 mol de gás hidrogênio junto com mol de gás nitrogênio. Ao ser atingido o equilíbrio químico, verificou-se que a concentração do gás amônia produzido era de 0,3 mol/l. Dessa forma, o valor da constante de equilíbrio (K C ) é igual a a) 1, b) c) d) e) 3, , , , (Pucsp 005) Um frasco a 5 C foi preenchido, exclusivamente, com tetróxido de dinitrogênio (N O 4 ) ficando com pressão total de 3 atm. Nessas condições, o N O 4 se desproporciona formando o dióxido de nitrogênio (NO ), segundo a equação N O 4 (g) = NO (g) Mantida a temperatura, após atingido o equilíbrio do sistema verifica-se que a pressão parcial do N O 4 é de,5 atm. A pressão parcial do NO após atingido o equilíbrio e a constante de equilíbrio de desproporcionamento do N O 4 em função das pressões parciais (Kp), são, respectivamente, a) 1,5 atm e 1. b) 0,75 atm e 0,33. c) 0,75 atm e 0,5. d) 1,5 atm e 0,67. e) 0,75 atm e (Fuvest 1998) Um recipiente fechado de 1 litro contendo inicialmente, à temperatura ambiente, 1 mol de I e 1 mol de H é 017

2 aquecido a 300 C. Com isto estabelece-se o equilíbrio H (g) + I (g) = HI(g) cuja constante é igual a 1,0 10. Qual a concentração, em mol/l, de cada uma das espécies H (g), I (g) e HI(g), nessas condições? a) 0, 0, b) 1, 1, 10 c) 1/6, 1/6, 5/3 d) 1/6, 1/6, 5/6 e) 1/11, 1/11, 10/11 7. (Ita 008) Carbamato de amônio sólido (NH COONH 4 ) decompõe-se em amônia e dióxido de carbono, ambos gasosos. Considere que uma amostra de carbamato de amônio sólido esteja em equilíbrio químico com CO (g) e NH 3 (g) na temperatura de 50 C, em recipiente fechado e volume constante. Assinale a opção CORRETA que apresenta a constante de equilíbrio em função da pressão total P, no interior do sistema. a) 3P b) P c) P 3 d) /9 P e) 4/7 P 3 8. (Puccamp 00) Uma mistura equimolar de nitrogênio (N ) e oxigênio (O ) aquecida a 000 C reage numa extensão de 1% (em mol) para formar óxido nítrico N (g) + O (g) = NO(g). Nessa temperatura, o valor da constante desse equilíbrio é, aproximadamente, a) b) c) 4 d) e) (Fuvest 000) Considere o equilíbrio, em fase gasosa, CO(g) + H O(g) =CO (g) + H (g) cuja constante K, à temperatura de 430 C, é igual a 4. Em um frasco de 1,0L, mantido a 430 C, foram misturados 1,0mol de CO, 1,0mol de H O, 3,0mol de CO e 3,0mol de H. Esperou-se até o equilíbrio ser atingido. a) Em qual sentido, no de formar mais CO ou de consumi-lo, a rapidez da reação é maior, até se igualar no equilíbrio? Justifique. b) Calcule as concentrações de equilíbrio de cada uma das espécies envolvidas. 10. (Fuvest Adaptada) A oxidação de SO a SO 3 é uma das etapas da produção de ácido sulfúrico. SO + O = SO 3 Kc 50 a 1000 C Em um dado instante t, 1 foram medidas as concentrações de SO, O, e SO 3 em um reator fechado, a 1000 C, obtendo-se os valores: [SO ] 1,0 mol L; [O ] 1,6 mol L;[SO 3] 0 mol L. Considerando esses valores, como é possível saber se o sistema está ou não em equilíbrio? No gráfico abaixo, represente o comportamento das concentrações dessas substâncias no intervalo de tempo entre t 1 e t, considerando que, em t, o sistema está em equilíbrio químico. 017

11. (Enem 015) Vários ácidos são utilizados em indústrias que descartam seus efluentes nos corpos d'água, como rios e lagos, podendo afetar o equilíbrio ambiental.

3 11. (Enem 015) Vários ácidos são utilizados em indústrias que descartam seus efluentes nos corpos d'água, como rios e lagos, podendo afetar o equilíbrio ambiental. Para neutralizar a acidez, o sal carbonato de cálcio pode ser adicionado ao efluente, em quantidades apropriadas, pois produz bicarbonato, que neutraliza a água. As equações envolvidas no processo são apresentadas: Com base nos valores das constantes de equilíbrio das reações II, III e IV a 5 C, qual é o valor numérico da constante de equilíbrio da reação I? a) 4, b) c) d) e) 5, , , 10 6, (Acafe 017) Considere os seguintes equilíbrios químicos hipotéticos e suas respectivas constantes de equilíbrio (K) sob temperatura de 400 K. A 3 B AB K (g) (g) 3(g) I AB B AB K 3(g) (g) 5(g) II A 5 B AB K (g) (g) 5(g) III Assinale a alternativa que melhor representa o valor de a) KI KII b) KI KII c) K I (K II) d) K III (K I) KII K III : 13. (Ufjf-pism 3 017) Considere os seguintes equilíbrios que envolvem CO (g) e suas constantes de equilíbrio correspondentes: CO = CO + ½ O K 1 CO + O = CO K 017

4 Marque a alternativa que correlaciona as duas constantes de equilíbrio das duas reações anteriores. a) K 1 (K 1) b) K (K 1) c) K K1 d) K 1 K1 1 e) K (K 1) 14. (Acafe 017) Considere os seguintes equilíbrios químicos hipotéticos e suas respectivas constantes de equilíbrio (K) sob temperatura de 400 K. AB BC AB C K 3(g) (g) 4 (g) I A 3 B AB K (g) (g) 3(g) II A 4 B C AB C K (g) (g) (g) 4 (g) III B C BC K (g) (g) (g) IV Baseado nas informações fornecidas e nos conceitos químicos, assinale a alternativa que melhor representa o valor de K a) III KIV KI KII b) KIV (K I) KII c) KIV KI KII d) KIV (K I) KII 15. (Fuvest 015) Coloca-se para reagir, em um recipiente isolado e de volume constante, um mol de gás hidrogênio e um mol de vapor de iodo, ocorrendo a formação de HI (g), conforme representado pela equação química H (g) I (g) HI (g) Atingido o equilíbrio químico, a uma dada temperatura (mantida constante), as pressões parciais das substâncias envolvidas satisfazem a igualdade PHI PH P 55 I a) Calcule a quantidade de matéria, em mol, de HI (g) no equilíbrio. b) Expresse o valor da pressão parcial de hidrogênio como função do valor da pressão total da mistura, no equilíbrio. K IV : Gabarito: 017

5 1:a) K C = [CH 3 OH]/[CO]. [H ] b) K C =,0 : [C] 3: = 8. 4: [E] 5: [A] 6: [C] 7: [E] 8: [A] 9: a) Formar mais b) [CO] = [H O] = 4/3 mol/l [CO ] = [H ] = 8/3 mol/l 10: 11: [B] 1: [C] 13: [A] 14: [B] 15: a) Aproximadamento 1,6 mol/l b) P H = 0,1 x P T 017

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