EXERCÍCIOS DE TERMOQUÍMICA. 2) A quantas calorias corresponde uma energia ou trabalho de 200j?

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1 EXERCÍCIOS DE TERMOQUÍMICA 1) A quantos joules correspondem 500 cal? 1cal -- 4,18j 500cal-- x x=2090j 2) A quantas calorias corresponde uma energia ou trabalho de 200j? 1cal-- 4,18j x j x=47,8cal 3) Que quantidade de calor é liberada por uma reação química que é capaz de aquecer 2kg de água de 20 a 28 C? (calor específico da água=1cal/g X C) Q=mc t Q= Q=16000cal 4) (MACK-SP) Dizemos que reações de combustão são exotérmicas porque a) absorvem calor b) liberam calor c) perdem água d) liberam oxigênio letra b 5)(UFPI) O calor liberado na combustão de um mol de metano é 212kcal.Quando 80 gramas de metano são queimados, a energia liberada é:(massa molar do CH 4 =16g mol -1 )? 16g--212kcal 80g--x x=1060kcal

2 6)(FEEQ-CE) A queima de 1,0kg de metano(ch 4 ) liberou 5, kj. Com base neste dado, o calor da combustão de um mol de metano é da ordem de: (Massa molar do CH 4 =16g mol -1 ) a)8, b)8, c)8, d)8, e)8, g---5,5.104kj x x= x=880 letra d 7)(Unicamp-SP) Em alguns fogos de artifício, alumínio metálico em pó é queimado, libertando luz e calor. Este fenômeno pode ser representado como: 2Al(s) + 3/2 O 2 (g) Al2O3(s) ch = Kj a) Qual o volume de o 2, nas condições normais de temperatura e pressão,necessário para reagir com 1,0g do metal? b) Qual a quantidade de calor à pressão constante desprendida na reação de 1,0g de alumínio? (Volume molar do gás ideal nas condições normais de temperatura e pressão=22,4litros; massa atômica relativa do alumínio=27) 8)(Fuvest-SP) Considere a reação de fotossíntese e a reação de combustão da glicose representadas abaixo: 6CO 2 (g) + 6H 2 O(l) --clorofila C 6 H 12 O 6 (s) + 6O 2 (g) luz C 6 H 12 O 6 (s) + 6O 2 (g) CO 2 (g) + 6H 2 O(l) Sabendo que a energia envolvida na combustão de um mol de glicose é 2, J, em meio mol de glicose, a planta:

3 a)libera 1, J b)libera 2, J c)absorve 1, J d)absorve 2, J e)absorve 5, J x=1,4.106j letra a 1mol--2,8.106j 1/2mol--x 9)(PUC-MG) A reação de combustão do benzeno está representada a seguir: C 6 H /2 O 2 6 CO H 2 O H = -780 Kcal Na queima de 7,8g do benzeno, a energia liberada será: a)0,78 Kcal b)7,8 Kcal c)78kcal d)780kcal e)7800kcal (massa molar do C 6 H 6 = 78gmol -1 ) 78g--780kcal 7,8g--x x=78kcal letra c 10)(Fuvest-SP) Na reação representada por: CH 4 (g) + 4Cl 2 (g) CCl 4 (g) + 4HCl há liberação de 108Kj de energia térmica por mol de HCl(g) formado. Nas mesmas condições, qual será a energia térmica liberada na formação de 73,0g de HCl(g)? (massas atômicas: H=1,0 Cl=35,5) a)54kj b)108kj c)162kj d)216kj e)432kj 36,5--108kj 73,0--x

4 x=216kj 11)(Vunesp) O dióxido de carbono pode ser obtido por diferentes reações, três das quais estão expressas nas equações: 1.CaCO 3 (s) CaO(s) + CO 2 (g) 2. 2HCl(aq) + Na 2 CO 3 (aq) 2NaCl(aq) + H 2 O(l) + CO 2 (g) 3. C(s) + O 2 (g) CO 2 (g) O calor de formação ( Hf) do dióxido de carbono é determinado pela variação de entalpia: a) da reação 1. b) da reação 2. c) da reação 3. d) de qualquer uma das três reações e) de uma outra reação diferente de 1,2, e 3 letra c 12)De acordo com a lei de Hess: I)o sinal de H não depende do sentido da reação termoquímica II)a variação de entalpia de uma reação depende somente da entalpia inicial dos reagentes III)uma equação termoquímica pode ser expressa pela soma das etapas intermediárias da reação. Estão corretas: a)apenas I b)apenas I e II c)apenasi e III d)apenas II e III e)apenas III 13) (Fameca-SP) Dadas as equações: C 2 H 5 OH + 3O 2 2CO 2 + 3H 2 O H= -327,6kcal

5 CH 3 CHO + 5/2 O 2 2 CO 2 + 2H 2 O H= -279,0 kcal Calcule o H da reação, em kcal. 14) (Puccamp-SP) Dadas as equações termoquímicas: S(s) + O 2 (g) SO 2 (g) H= -297kj/mol S(s) + 3/2 O 2 (g) SO 3 (g) H= -396kj/mol Pode-se concluir que a reação: SO 2 (g) + 1/2 O 2 (g) SO 3 (g) tem H, em kj/mol, igual a? Resp:SO2 S(s) + O2(g) H=+297kj/mol S(s) + 3/2O2(g) SO3 H=-396kj/mol SO2 + 1/2O2 SO3(g) H=-99kj/mol 15) (UFSM-RS) O óxido de zinco, ZnO, é utilizado em indústrias metalúrgicas para a obtenção de zinco metálico, de acordo com a reação: ZnO(s) + C(s) CO(g) + Zn(s) H= X Baseando-se nas reações: I. Zn(s) + 1/2 O 2 (g) ZnO(s) H= -353kj/mol de Zn(s) II. C(s) + 1/2 O 2 (g) CO(g) H= -110kj/mol de C(g) Calcule o valor de X. Resp:ZnO(s) Zn(s) + 1/2O2(g) H= +353kj/mol C(s)+1/2O2(g) CO(g) H=-110kj/mol ZnO(s) + C(s) CO(g) + Zn H=243kj/mol 16) S(rômbico) + O 2 SO 2 (g) H= -70,92kcal/mol S(monoclínico) + O 2 SO 2 (g) H = -71,03kcal/mol

6 De acordo com as reações representadas acima, a transformação de enxofre monoclínico em rômbico ocorre a partir da: a)absorção de 0,11kcal/mol b)liberação de 141,95kcal/mol c)absorção de 141,95kcal/mol d)liberação de 0,11kcal/mol e)absorção de 71,03kcal/mol Resp: S(monoclinico) + O2 SO2 H = -71,03kcal/mol SO2 S(rombico)+O2 H= +70, S(monoclinico)->S(rombico) H= -0,11 Letra d 17)(FURRN)Conhecendo-se as equações termoquímicas: I. S(rômbico) + O 2 SO 2 (g) H= -71kcal/mol II.SO 2 (g) + 1/2 O 2 (g) SO 3 (g) H= -23,4kcal/mol Pode-se afirmar que na obtenção de dois mols de SO 3 (g) a partir de S(rômbico) o H da reação é? a)-188,8kcal b)-23,4kcal c)-47,6kcal d)-94,4kcal e)-46,8kcal 18) (Unicamp-SP) Grafita e diamante são formas alotrópicas do carbono, cujas equações de combustão são apresentadas abaixo: C(gr) + O 2 (g) = CO 2 (g) C(d) + O 2 (g) = CO 2 (g) H= -393,5kj/mol H = -395,4kj/mol

7 a) Calcule a variação de entalpia necessária para converter 1,0mol de grafita em diamante. Resp:C(gr) + O2(g) CO2(g) H= -393,5kj/mol CO2(g) C(d) + O2(g) H= +395,4kj/mol C(gr) C(d) H= +1,9kj/mol b) Qual a variação de entalpia envolvida na queima de 120g de grafita? (massa molar do C=12gmol). Resp: , x x= kj 19) (UNI-RIO) O elemento químico tungstênio, de símbolo W, é muito utilizado em filamentos de lâmpadas incandescentes comuns. Quando ligado a elementos como carbono ou boro, forma substâncias quimicamente inertes e duras. O carbeto de tungstênio, WC(s), é muito utilizado em ponteiras de ferramentas como lixas para metais,etc. Essa substância pode ser obtida pela reação: C(grafite) + W(s) WC(s) A partir das reações a seguir, calcule o H da reação. I. W(s) + 3/2 O 2 (g) WO 3 (s) H= -840kj/mol II.C(gr) + O 2 (g) CO 2 (g) H = -394kj/mol III.WC(s) + 5/2 O 2 WO 3 (s) + CO 2 (g) H= -1196kj/mol a)-19kj/mol b)-38kj/mol c)-2430kj/mol d)+38kj/mol e)+2430kj/mol Resp: W(s) + 3/2 O2(g) WO3(s) H= C(gr) + O2(g) CO2(g) H= WO3(s) + CO2(g) WC(s) H= C(gr) + W(s) WC(s) H= - 38kj/mol letra b

8 20)(Cesgranrio-/Rj) Considerando os processos: I.H 2 (g) + 1/2 O 2 (g) H 2 O(l) II.H 2 (g) + 1/2 O 2 (g) H 2 O(g) H = -68,3 kcal H = -57,8kcal Calcule o valor de H para: H 2 O(g) H 2 O(l) Resp: H2O(g) H2(g) + 1/2O2(g) H= +57,8 H2(g) + 1/2O2(g) H2O(l) H= -68, H2O(g) H2O(l) H= -10,5 21) Dadas as energias de ligação em kcal/mol: H - H Br - Br...46 H - Br...87 Podemos prever que o valor de H para o processo: H 2 (g) + Br 2 (g) 2HBr(g) Será igual a: a)-12kcal/mol b)-24kcal/mol c)+12kcal/mol d)+24kcal/mol e)324kcal/mol Resp: (2.87) = -24kcal/mol 22) (Fatec-SP)Calcule a energia envolvida na reação: 2HI(g) +Cl 2 (g) I 2 (g) + 2HCl(g) Expresse o resultado em kcal/mol de HI(g). Indique se a reação é exotérmica ou endotérmica. Dados:

9 H - Cl 103kcal/mol H - I 71kcal/mol Cl - Cl 58kcal/mol I - I 36kcal/mol Resp: ( ) (36+206) = kcal/mol exotérmica 23) (UFMG)São conhecidos os seguintes valores de energia de ligação, a 25 c: Cl - Cl 57,8kcal/mol H - Cl 103,0kcal/mol C - H 99,5kcal/mol C - Cl 78,5kcal/mol Determine a variação de entalpia, aproximadamente, para a reação: CH 4 (g) + Cl 2 (g) H 3 CCl(g) + HCl(g) Resp:4(99,5) + 78,5 - (298,5+78,5+103) 476,5-480= - 3,5kcal/mol 24)(MACK-SP) Calcule a variação de entalpia na reação 2HBr(g) + Cl 2 (g) 2HCl(g) + Br 2 (g) conhecendo as seguintes energias de ligação: H - Br Cl - Cl H - Cl Br-Br 87,4kcal/mol 57,9kcal/mol 103,1kcal/mol 46,1kcal/mol a)+232,7kcal b)-149,2kcal c)+19,6kcal d)+145,3kcal e)-19,6kcal Resp: 2.87,4 + 57,9 - (2.103,1 + 46,1) 174,8 + 57,9-252,3 = - 19,6kcal letra e

10 25) Com base na tabela abaixo, determine a variação de entalpia para a reação seguinte: 3Cl 2 + 2NH 3 6HCl + N 2 H -225kcal/mol H - N H - H C - C H - Cl N - N Cl - Cl N N kcal/mol -104kcal/mol -83kcal/mol -103kcal/mol -38kcal/mol -58kcal/mol a)152kcal b)0kcal c)222kcal d)-111kcal e)-152kcal 27) (Fuvest-SP) Dadas as seguintes energias de ligação, em kj por mol de ligação. N N 950 H - H 430 N - H 390 Calcule o valor da energia térmica(em kj por mol de NH 3 ) envolvida na reação representada por: N 2 + 3H 2 2 NH 3 Resp: (3.430) - 2(3.390) = kj/mol

11 28)(Unirio)A água da chuva nunca teve a pureza que o senso comum lhe atribui, mas por obra e graça de nossa civilização, os gases, matéria orgânica e fuligens, que resultam de atividades humanas, interferem no processo de formação das nuvens, o que redunda em chuva ácida. Com base nas reações I,II e III, a entalpia da reação de formação da chuva ácida(h 2 S + 2O 2 H 2 SO 4 H=?) I.H 2 O + SO 2 H 2 S + 3/2O 2 H=+37,5kj/mol II.H 2 O + SO 3 H 2 SO 4 H= -40,8kj/mol III.SO 3 1/2O 2 + SO 2 H= -24,0kj/mol a)-54,3kj/mol b)-27kj/mol c)+54,3kj/mol d)+27kj/mol e)-20,7kj/mol 29)(PUC-MG) O gás hilariante(n 2 O) tem características anestésicas e age sobre o sistema nervoso central,fazendo com que as pessoas riam de forma histérica. Sua obtenção é feita a partir de decomposição térmica do nitrato de amônio(nh 4 NO 3 ), que se inicia a 185 c, de acordo com a seguinte equação: NH 4 NO 3 (s) N 2 O(g) + 2H 2 O(g) No entanto, o processo é exotérmico. Sabe-se que as formações das substâncias N 2 O,H 2 O e NH 4 NO 3 ocorrem através das seguintes equações termoquímicas: N 2 (g) + 1/2O 2 N 2 O(g) -19,5kcal H 2 (g) + 1/2 O 2 H 2 O(g) +57,8kcal N 2 (g) + 2H 2 (g) + 3/2O 2 (g) NH 4 NO 3 (s) +87,3kcal Resp: N2(g) + 1/2 O2 N2O(g) -19,5 2H2(g) + O2 2H2O +57,8 NH4NO3 N2 + 2H2 + 3/2O2-87, NH4NO3 N2O + 2H2O -49kcal 30)(FEI-SP)Dadas as entalpias de formação CO(g) e CO2(g), calcule a entalpia da reação:

12 CO2(g) + C(s) 2CO(g) H =? a temperatura de 25 c e pressão normal. ( HCO=-26kcal/mol; H = -94kcal/mol) Resp: Hprodutos - H reagentes H= 2(-26) - (-94) + 0 H = 42 31)(F.Rui Barbosa-BA)Considere a tabela: H - H O = O O - H 104kcal/mol 120kcal/mol 110kcal/mol Calcule a quantidade de calor liberada na reação de formação da água, de acordo com a equação: H2 + 1/2 O2 H2O Resp: /2(120) - (2.110) = = = )(Fatec-SP)Se, nas condições padrão: 2NH3(g) N2(g) + 3H2(g) então a entalpia de formação do gás amoníaco é: a)+11,0kcal/mol b)-11,0kcal/mol c) +22,0kcal/mol d) -22,0kcal/mol e) -18,0kcal/mol H=+22kcal/mol 33)Observe as equações termoquímicas: I)H2O(l) H2(g) + 1/2 O2(g) II)2C(grafite) + 3 H2(g) C2H6 III)Fe(s) + 1/2 O2(g) FeO(s) H= +68,3kcal H= -20,5kcal H= -64,04kcal

13 IV)CO2(g) C(grafite) + O2(g) H= +94,1kcal São endotérmicas as reações indicadas nas equações: a)i e II b)i e III c)ii e III d)i e IV Resp:letra d 34)Dadas as energias de ligação: a)hcl(g) H(g) + Cl(g) b)hbr(g) H(g) + Br(g) qual a ligação mais estável? H= +103,0kcal/mol H= +88,0kcal/mol Resp: letra a, quanto maior o valor da variação de entalpia, mais estável a ligação 35)Dadas as equações termoquímicas: a)c(grafite) + O2(g) 2CO2(g) H= -94,1kcal b)h2(g) + 1/2 O2(g) H2O(l) H=- 68,3kcal c)2c(grafite) + H2(g) C2H2(g) H= +54,2kcal Calcule a quantidade de calor liberada na combustão completa de 104g de acetileno (C2H2). Resp: 36)Considere a equação termoquímica: S(rômbico) + O2(g) SO2(g) H= -70,9kcal/mol Determine se a reação é endotérmica ou exotérmica. Resp:exotérmica,libera calor 37)Dado o quadro abaixo, coloque as substâncias em ordem crescente das respectivas energias de ligação e responda às questões. a)qual a ligação mais estável? b)qual a ligação mais fácil de quebrar? C)entre hidrogênio e oxigênio, qual molécula é mais estável? H-H H-F +104,0 kcal/mol +135,0kcal/mol

14 H-I +71,4kcal/mol O=O +119,0kcal/mol I-I +36,1kcal/mol N N +226,0kcal/mol a) do nitrogênio, quanto maior a variação de entalpia,mais estável a ligação b) do iodo c) do oxigênio