CH 4(g) + 2 O 2(g) à CO 2(g) + 2 H 2 O (g) H = -800 kj/mol

Transcrição

1 . (UFRO) Reações e que a energia dos reagentes é inferior à dos produtos, à esa teperatura, são: densidade do álcool é de 0,8 g/c3, o calor liberado na queia de 8,75 litros de álcool será, e kcal: a) endotéricas. b) lentas. c) espontâneas. d) catalisadas. e) explosivas. a) 65, 03 b) 3,6 03 c) 4,45 03 d) 6,3 03 e) 0,9 03. (FCC- BA) A queia copleta do carbono é ua reação exotérica. Assi, considerando-se as energias (E) arazenadas nos reagentes e produto, pode-se afirar que: 5. (UFMG) O gás natural (etano) é u cobustível utilizado e usinas terelétricas, na geração de eletricidade, a partir da energia liberada na cobustão. a) EC = EO = ECO b) EC + EO = ECO c) EC + EO > ECO d) EC + EO < ECO e) EC + EO + ECO = 0 3. (UFMG) Ao se sair olhado e local aberto, eso e dias quentes, sente-se ua sensação de frio. Esse fenôeno está relacionado co a evaporação da água que, no caso, está e contato co o corpo huano. Essa sensação de frio explica-se corretaente pelo fato de que a evaporação da água: CH 4(g) + O (g) à CO (g) + H O (g) H = -800 kj/ol E Ibirité, região etropolitana de Belo Horizonte, está e fase de instalação ua terelétrica que deveria ter, aproxiadaente, ua produção de,4 0 9 kj/hora de energia elétrica. Considere que a energia térica liberada na cobustão do etano é copletaente convertida e energia elétrica. Nesse caso, a assa de CO lançada na atosfera será, aproxiadaente, igual a: a) é u processo endotérico e cede calor ao corpo. b) é u processo endotérico e retira calor do corpo. c) é u processo exotérico e cede calor ao corpo. d) é u processo exotérico e retira calor do corpo. 4. (FEI-SP) A queia de 46 g de álcool etílico (C H 6 O) libera 3,6 kcal. Sabendo que a a) 3 toneladas/hora. b) 8 toneladas/hora. c) 48 toneladas/hora. d) 3 toneladas/hora. 6. (Fuvest-SP) Quando 0,500 ol de etanol (C H 6 O) líquido sofre cobustão total sob pressão constante, produzindo CO e H O, gasosos, a energia liberada é 48 kcal. Na cobustão de 3,00 ols de etanol, nas esas

2 condições, a entalpia dos produtos, e relação à dos reagentes, é: a) 74 kcal enor. b) 444 kcal enor. c) 888 kcal enor. d) 444 kcal aior. e) 888 kcal aior. 7. (Ufes 0) O etanol sofre cobustão total, forando dióxido de carbono e vapor de água. Substância Calor padrão de foração a 5 C (kj. ol - ) H O(g) -4,8 CO (g) -393,5 CH 3 OH(g) -39,0 a) Escreva a equação quíica balanceada da reação de cobustão do etanol. b) Calcule o calor de cobustão da reação, e kj.ol, co base nos valores da tabela abaixo. c) Calcule a assa de CO (e graas), produzida na cobustão de 8 graas de etanol. l. O gás etano é ua olécula apolar, possui estrutura tetraédrica e fórula olecular CH 4 ll. O gás etano é u dos principais gases presentes no biogás. lll. A energia liberada na cobustăo de 00 kg de etano é + 5,56 x 0 6 Kj, aproxiadaente. lv. Caso a concentraçăo do gás etano na regiăo do shopping seja elevada, há o risco de ocorrer explosơes. Assinale a alternativa correta. a) Apenas a afiração III está correta. b) Apenas I, II e IV estão corretas. c) Apenas I e IV estão corretas. d) Todas as afirações estão corretas. 9. (Mackenzie 0) O diagraa abaixo se refere a u processo quíico representado pela equação quíica X (g) + Y (g) à XY (g) realizado por eio de dois cainhos reacionais diferentes, abos nas esas condições de teperatura e de pressão. 8. (Acafe 0) No jornal Folha de Săo Paulo, de 6 de setebro de 0, foi publicada ua reportage sobre o Shopping Center Norte de Săo Paulo SP: [...] Segundo a Cetesb, foi encontrado gás etano no terreno, que serviu coo depósito de lixo na década de 980, antes da construçăo do shopping [ ]. Dado: CH 4 = 6g/ol, Entalpia de cobustăo do etano = 889,5 kj ol. Co base no texto acia e nos conceitos quíicos, analise as afiraçơes a seguir. A respeito desse diagraa, é INCORRETO afirar que a) a diferença entre os valores de energia, representados pelas letras A e B, corresponde à diinuição da energia de ativação do

3 processo, provocada pelo uso de u catalisador. b) o valor de energia representado pela letra C identifica a entalpia do produto. c) o valor de energia representado pela letra D se refere à entalpia dos reagentes. d) a diferença entre os valores de energia, representados pelas letras A e D, corresponde à energia de ativação do processo catalisado. e) a diferença entre os valores de energia, representados pelas letras C e D, corresponde à variação da entalpia do processo. 0. (Uft 0) O gráfico apresenta a variação de energia e função do sentido da reação, para decoposição do peróxido de hidrogênio. nível do solo, denoinada sog (do inglês, soke: fuaça e fog: neblina). Ua reação iportante na foração do sog é representada por: O3 (g) + NO (g) à O (g) + NO (g) Dados: 34 K = 6,0 0 Valores de entalpia de foração Substância Entalpia de Foração ( kj ol ) O 0 O 4,67 3 NO 90,9 NO 33,0 Quanto à decoposição do peróxido de hidrogênio, podeos afirar que: a) a reação é exotérica, porque há liberação de energia. b) a reação ocorre co absorção de energia. c) na presença de u catalisador, ocorre auento da energia de ativação. d) na presença de u catalisador, ocorre diinuição do calor de reação. e) o peróxido de hidrogênio é ua istura hoogênea de água e gás oxigênio.. (Acafe 0) Nos grandes centros urbanos, ipurezas sólidas liberadas pelos canos de escapaento dos veículos, quando isturadas à neblina, provoca ua névoa de poluição ao Considerando as inforações anteriores, assinale a alternativa correta. a) Na reação, a quantidade de calor absorvida é igual a + 99, 86 kj. b) A quantidade de calor envolvida na reação é igual a - 99,86 kj e a reação é exotérica. c) O valor nuérico de K indica que na situação de equilíbrio quíico haverá ais reagentes do que produtos. d) A diinuição da concentração de NO desloca o equilíbrio para a direita.. (Unesp 0) O pentano, C 5 H, é u dos constituintes do cobustível utilizado e otores de cobustão interna. Sua síntese, a partir do carbono grafite, é dada pela equação: 5C(grafite) + 6H (g) à C 5 H (g) Deterine a entalpia ( ΔH) da reação de síntese do pentano a partir das seguintes inforações: 3

4 CH 5 (g) + 8 O(g) 5 CO(g) + 6 HO() l ΔH= 3537 kj Cgrafite ( ) + O(g) CO(g) ΔH = 394 kj H(g) + O(g) HO() l ΔH = 86 kj 3. (Espcex (Aan) 0) Considere o gráfico abaixo da reação representada pela equação quíica: N (g) + 3H (g) à NH 3(g) Metano CH 4 Butano CH4H , ,8 O gás etano, produzido a partir da ferentação anaeróbica do lixo orgânico, e o gás butano, proveniente do gás natural liquefeito de petróleo, são utilizados na geração de energia a partir da cobustão. Relativo ao gráfico envolvendo essa reação e suas inforações são feitas as seguintes afirações: I. O valor da energia envolvida por u ol de NH 3 forado é kcal. II. O valor da energia de ativação dessa reação é 80 kcal. III. O processo que envolve a reação N (g) + 3H (g) à NH 3(g) é endotérico. Das afirações feitas, está(ão) correta(s) a) apenas III. b) apenas II e III. c) apenas I e II. d) apenas II. e) todas. 4. (Uesc 0) Massa Molar Entalpia Cob. 4 De acordo co essas considerações, é correto afirar: a) O gás natural é ua fonte de energia renovável. b) A energia liberada na cobustão do butano é transforada diretaente e energia elétrica. c) A cobustão de,4l de gás etano produz enor quantidade de energia que a de igual volue de gás butano, nas CNTP. d) A energia produzida na cobustão de,0g do gás butano é aior do que a produzida por igual assa de gás etano nas esas condições. e) O gás carbônico, CO (g), produzido a partir da cobustão do etano, proveniente dos aterros sanitários, não apresenta toxidez e não contribui para o efeito estufa. 5. (Ufu 0) De odo a diinuir a poluição e a concentração de gases nocivos à saúde e ao eio abiente nos grandes centros urbanos, a indústria autoobilística aericana, e eados dos anos 970, coeçou a fabricar os prieiros carros equipados co catalisadores coo itens de série (no Brasil, os prieiros carros equipados co catalisadores surgira e 99 e, soente a partir de 997, o equipaento foi adotado e todos os veículos produzidos no país). O catalisador tabé ipulsionou a

5 utilização da gasolina se chubo (chubo tetraetila), visto que a gasolina co chubo containa o agente catalisador usado no conjunto, destruindo sua utilidade e levando-o a entupir, alé dos danos que o chubo provoca à saúde huana. E u catalisador autootivo, ocorre várias reações quíicas, sendo ua das ais iportantes: CO(g) + ½ O (g) à CO (g) Dados: C( grafite) + O ( g) CO ( g ) ΔH = 94, Kcal C( grafite ) + O ( g) CO( g ) ΔH = 6,4 Kcal Baseado no texto e na reação acia, responda: a) Identifique se a reação é endotérica ou exotérica a partir do cálculo da variação de sua entalpia. b) Explique qual a função do catalisador autootivo no desenvolviento da reação (velocidade), na energia de ativação e na variação da entalpia da reação de decoposição do onóxido de carbono. c) Cite e explique u ipacto abiental da liberação do gás carbônico pelos autoóveis, apontando duas aneiras de iniizar tal ipacto. 6. (Fuvest 00) O besouro bobardeiro espanta seus predadores, expelindo ua solução quente. Quando aeaçado, e seu organiso ocorre a istura de soluções aquosas de hidroquinona, peróxido de hidrogênio e enzias, que proove ua reação exotérica, representada por: C 6 H 4 (OH) (aq) + H O (aq) C 6 H 4 O (aq) + H O(l) enzias O calor envolvido nessa transforação pode ser calculado, considerando-se os processos: C 6 H 4 (OH) (aq) C 6 H 4 O (aq) + H (g) H 0 = + 77 KJ ol - H O(l) + O (g) H O (aq) H 0 = + 95 KJ ol - H O(l) O (g) + H (g) H 0 = + 86 KJ ol - Assi sendo, o calor envolvido na reação que ocorre no organiso do besouro é a) -558 kj.ol - b) -04 kj.ol - c) +77 kj.ol - d) +558 kj.ol - e) +585 kj.ol - 7. (Ufc 00) A reação de fotossíntese é 6CO (g) + 6H O (l) C 6 H O 6(s) + 6O (g). Estia-se que, e ua floresta tropical, cerca de kj - de energia solar são arazenados pelas plantas para realização da fotossíntese durante o período de u ano. A partir dos valores de entalpia padrão de foração fornecidos abaixo, calcule: Substância Entalpia padrão de foração (kj ol -) CO (g) -394 H O (l) -86 C 6 H O 6(s) -.75 O (g) 0 a) a assa de CO que será retirada da 5

6 atosfera por de floresta tropical durante o período de u ano. b) a assa de O que será adicionada à atosfera por de floresta tropical durante o período de u ano. 8. (Ufes 00) A equação abaixo representa u grande problea causado pela poluição atosférica: a desintegração lenta e gradual que ocorre nas estátuas e onuentos de árore (CaCO 3 ), exercida pelo ácido sulfúrico forado pela interação entre SO, o oxigênio do ar e a uidade. CaCO 3 (s) + H SO 4 (aq) CaSO 4 (s) + H O(l) + CO (g) Coparando-se os dois processos, é correto afirar que a reação I e relação à II a) libera ais energia. b) possui aior entalpia. c) ocorre ais lentaente. d) te a esa energia de ativação. Calor de Foração (kj/ol,5ºc e at) CaCO 3 H SO 4 CaSO 4 H O CO GABARITO CaO ,8-434,5 86 De acordo co os dados acia, a) deterine a variação de entalpia da reação entre o ácido e o calcário (CaCO 3 ); b) escreva a equação da reação de decoposição do carbonato de cálcio (CaCO 3 ); c) deterine a entalpia de decoposição do carbonato de cálcio (CaCO 3 ); d) calcule a quantidade áxia de gesso (CaSO 4 ) que pode ser forada pela reação de 44,8 litros de SO (g) lançado na atosfera, nas CNTP. 9. O gráfico seguinte ostra as variações de energia (kj.ol - ) que ocorre durante as reações I e II. 393,5. [A] Letra 635,5 A. [C] 3. [B] 4. [D] 5. [D] 6. [C] 7. a) Equação quíica balanceada da reação de cobustão do etanol: CH3OH( l) + 3O (g) CO (g) + 4HO( l ) ou CH 3OH( l) + 3 O (g) CO (g) + H O( l ) b) Tereos: CH3OH( l) + 3 O (g) CO (g) + H O( l) 39, ,5 ( 4,8 ) Δ H = [ 393,5 + ( 4,8 )] [ 39,0+ 0] = 638, kj/(ol de etanol) c) Tereos: CH3OH( l) + 3 O (g) CO (g) + H O( l) 3 g 44 g 8 g CO 8. [B] = 76 g CO 6

7 9. [D] 0. [A]. [B]. Para obtereos a equação global, deveos: odo que a energia de ativação da reação c esse novo ecaniso seja enor que a energia de ativação da reação se o catalisador. Esse fato pode ser ilustrado da seguinte fora: º) Inverter a prieira equação. º) Manter a segunda equação e ultiplicar por cinco. 3º) Multiplicar a terceira equação por seis. Tereos: 5CO (g) + 6H O( l ) C H (g) + 8O (g) Δ H = kj 5 5C(grafite) + 5O (g) 5CO (g) Δ H = 5 ( 394 kj) 6 6H (g) + O (g) 6HO( l ) Δ H3 = 6 ( 86 kj) 5 C(grafite) + 6 H C H (g) 5 Δ H = Δ H +Δ H +ΔH Total 3 Δ H = kj+ 5 ( 394 kj) + 6 ( 86 kj) = 49 kj Total 3. [D] 4.[C] 5. a) De acordo co a Lei de Hess A variação de entalpia de ua reação quíica depende apenas dos estados inicial e final, não iportando o cainho da reação. Dessa fora, pode-se proceder a soa das reações de aneira a obter a equação desejada. Para tanto, deve-se anter a prieira reação e ultiplicar a segunda por -, ou seja, invertê-la. Cancela-se as sub De acordo co a Lei de Hess, a entalpia de ua reação não depende do ecaniso que ela ocorre, soente do estado inicial e final. Sendo assi, o catalisador não interfere na entalpia da reação, já que os estados inicial e final na reação catalisada e na não catalisada são os esos. c) O gás carbônico é u dos responsáveis pelo efeito estufa, u iportante processo para anter as condições de vida na Terra. O excesso dele na atosfera pode potencializar esse efeito provocando o aqueciento global co diversas consequências cliáticas. Para iniizar a liberação de CO, pode-se diinuir a queia de cobustíveis fósseis e auentar as áreas verdes, responsáveis pelo consuo desse gás co liberação de gás O. ( ) ( ) ( ) C grafite + O g CO g ΔH = 94, kcal CO( g ) C( grafite) + O ( g ) ΔH =+ 6,4 kcal CO( g) + O( g) CO( g ) ΔH = 67,7 kcal A entalpia da reação pedida é -67,7 kcal, então a reação é exotérica. b) O catalisador autootivo te a função de acelerar a reação. Isso acontece porque o catalisador altera o ecaniso da reação de 7 6. [B] 7. a) A partir da equação quíica (6CO (g) + 6H O (l) C 6 H O 6(s) + 6O (g) ) podeos calcular a variação de entalpia. ( ) reação f,c6ho6 f,co f,h O Δ H = H 6H + 6H 0 reação 0 reação 0 reação ( ) ( ) = ( ) Δ H = Δ H = Δ H = 805kJ.

8 Para : 6 ol CO.805 kj 6 x 44 g.805 kj CO CO = kj 300 g b) Tereos: 6olO 805 kj 6x3gO 805 kj O O = kj. 37 g. 8. a) CaCO 3 (s) + H SO 4 (aq) CaSO 4 (s) + H O(l) + CO (g) [ (- 83,8)] [- 434,5 + (- 86) + (- 393,5)] ΔH = H PRODUTOS - H REAGENTES ΔH = [- 434,5 + (- 86) + (-393,5)] - [ (- 83,8)] = - 93, kj b) CaCO 3 (s) CaO(s) + CO (g) c) CaCO 3 (s) CaO(s) + CO (g) [-07] [-635,5 + (-393,50] ΔH = H PRODUTOS - H REAGENTES ΔH = [-635,5 + (-393,50] - [-07] = + 78 kj d) Tereos: SO + ½ O SO 3 SO 3 + H O H SO 4 CaCO 3 + H SO 4 CaSO 4 + H O + CO SO + ½ O + CaCO 3 CaSO 4 + CO (global),4 L g 44,8 L (CaSO 4 ) (CaSO 4 ) 7 g ou ols de CaSO [C] 8