TC Revisão 2 Ano Termoquímica e Cinética Prof. Alexandre Lima

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1 TC Revisão 2 Ano Termoquímica e Cinética Prof. Alexandre Lima 1. Em diversos países, o aproveitamento do lixo doméstico é quase 100%. Do lixo levado para as usinas de compostagem, após a reciclagem, obtém-se a biomassa que, por fermentação anaeróbica, produz biogás. Esse gás, além de ser usado no aquecimento de residências e como combustível em veículos e indústrias, é matéria prima importante para a produção das substâncias de fórmula H 3 C-OH, H 3 C-Cl, H 3 C-NO 2 e H 2, além de outras. CH 4 (g) + H 2 O (v) CO (g) + 3 H 2 (g) O gás hidrogênio pode ser obtido pela reação acima equacionada. Dadas as entalpias de formação em kj/mol, CH 4 = - 75, H 2 O = e CO = - 108, a entalpia da reação a 25 C e 1 atm, é igual a: a) kj b) kj c) kj d) kj e) kj Gabarito : A 2. Nas pizzarias há cartazes dizendo "Forno à lenha". A reação que ocorre deste forno para assar a pizza é: a) explosiva. b) exotérmica. c) endotérmica. d) hidroscópica. e) catalisada.

2 3. São dadas as seguintes energias de ligação: Com os dados fornecidos é possível prever que a reação 2HCl (g) + F 2(g) 2HF (g) + Cl 2(g) tenha H, em kj, da ordem de a) - 584,9, sendo endotérmica. b) - 352,3, sendo exotérmica c) - 220,9, sendo endotérmica d) + 220,9, sendo exotérmica. e) + 352,3, sendo endotérmica 4. Metano, o principal componente do gás natural, é um importante combustível industrial. A equação balanceada de sua combustão está representada na figura adiante. Consideram-se, ainda, as seguintes energias de ligação, em kjmol -1 : E(C-H) = 416 E(C=O) = 805 E(O=O) = 498 E(O-H) = 464

3 Utilizando-se os dados anteriores, pode-se estimar que a entalpia de combustão do metano, em kjmol -1, é a) b) c) d) 122 e) Com relação aos processos de mudança de estado físico de uma substância, pode-se afirmar que ocorre diminuição de ENTROPIA em: a) vaporização - solidificação - liquefação. b) liquefação - fusão - vaporização. c) solidificação - fusão - sublimação. d) solidificação - liquefação - sublimação. e) sublimação - fusão - vaporização. 6. Na estratosfera, os CFCs (provenientes dos propelentes de aerossol) e o gás oxigênio (O 2 ) absorvem radiação alfa de alta energias e produzem, respectivamente, os átomos de cloro (que têm efeito catalítico para remover o ozônio) e átomos de oxigênio. Sejam dadas as seguintes equações termoquímicas (25 C, 1atm) O 2(g) + Cl (g) ClO (g) + O (g) H 1 = +64 kcal O 3(g) + Cl (g) ClO (g) + O 2(g) H 2 = -30 kcal O valor da variação de entalpia ( H), em kcal, para a reação de remoção do ozônio, representado pela equação a seguir, é igual a: O 3(g) + O (g) 2 O 2(g) a) - 94 b) - 34 c) - 64 d) + 34 e) + 94

4 7. Quando o benzeno queima na presença de excesso de oxigênio, a quantidade de calor transferida à pressão constante está associada à reação: C 6 H 6(l) + 15/2 O 2(s) 6 CO 2(g) + 3 H 2 O (l) O calor transferido nesta reação é denominado calor de combustão. Considere as reações: 6C(grafite) + 3H 2(g) C 6 H 6(l) H=49,0 kj C(grafite) + O 2(g) CO 2(l) H=-393,5 kj H 2(g) + 1/2 O 2(g) H 2 O (l) H=-285,8 kj O calor de combustão do benzeno, em kj, será: a) 3267,4 b) 2695,8 c) ,9 d) ,4 e) ,8 8. Um passo no processo de produção de ferro metálico, Fe (s), é a redução do óxido ferroso (FeO) com monóxido de carbono (CO). FeO (s) + CO (g) Fe (s) + CO 2(g) H = x Utilizando as equações termoquímicas fornecidas a seguir Fe 2 O 3(s) + 3 CO (g) 2Fe (s) + 3 CO 2(g) H = -25kJ 3FeO (s) + CO 2(g) Fe 3 O 4(s) + CO (g) H = -36 kj 2Fe 3 O 4(s) + CO 2(g) 3Fe 2 O 3(s) + CO (g) H = +47 kj é correto afirmar que o valor mais próximo de x é

5 a) -17 kj b) +14 kj c) -100 kj d) -36 kj e) +50 kj 9. No diagrama a seguir estão representados os caminho de uma reação na presença e na ausência de um catalisador. Com base neste diagrama, é correto afirmar que: 01) A curva II refere-se à reação catalisada e a curva I refere-se à reação não catalisada. 02) Se a reação se processar pelo caminho II, ela será, mais rápida. 04) A adição de um catalisador à reação diminui seu valor de H. 08) O complexo ativado da curva I apresenta a mesma energia do complexo ativado da curva II. 16) A adição do catalisador transforma a reação endotérmica em exotérmica. Soma = ( ) Gabarito: 01+02= A sabedoria popular indica que, para acender uma lareira, devemos utilizar inicialmente lascas de lenha e só depois colocarmos as toras. Em condições reacionais idênticas e utilizando massas iguais de madeira em lascas e em toras, verifica-se que madeira em lascas queima com mais velocidade. O fator determinante, para essa maior velocidade da reação, é o aumento da:

6 a) pressão b) temperatura c) concentração d) superfície de contato 11. Considere a seguinte reação química: N 2(g) +2O 2(g) 2NO 2(g), em que a velocidade da reação obedece à equação: V = K [N 2 ] [O 2 ] 2 Triplicando a concentração mol/l de gás nitrogênio e duplicando a concentração mol/l de gás oxigênio e mantendo as demais condições constantes, nota-se que a velocidade da reação: a) permanece constante. b) triplica. c) aumenta seis vezes. d) aumenta nove vezes. e) aumenta doze vezes. 12. Na coluna I estão relacionadas transformações e, na coluna II, os principais fatores que alteram a velocidade dessas transformações. COLUNA I 1. A transformação do leite em iorgurte é rápida quando aquecida. 2. Um comprimido efervescente reage mais rapidamente quando dissolvido em água do que acondicionado em lugares úmidos. 3. Grânulos de Mg reagem com HCl mais rapidamente do que em lâminas. 4. A transformação do açúcar, contido na uva, em etanol ocorre mais rapidamente na presença de microorganismo. COLUNA II ( ) superfície de contato ( ) temperatura ( ) catalisador ( ) concentração dos reagentes Relacionando-se as duas colunas obtêm-se, de cima para baixo, os números na seqüência

7 a) 2, 1, 4, 3 b) 2, 3, 4, 1 c) 3, 1, 4, 2 d) 3, 1, 2, 4 e) 4, 3, 1, 2 Gabarito: C 13. A lei de velocidade para a reação 2NO (g) +O 2(g) 2NO 2(g) é: v = k [NO] 2 [O 2 ] Se triplicarmos as concentrações de NO e O 2 ao mesmo tempo, quantas vezes mais rápida será a reação? Gabarito: O gráfico abaixo indica na abcissa o andamento de uma reação química desde os reagentes (A+B) até os produtos (C+D) e na ordenada as energias envolvidas na reação. Qual o valor indicado pelo gráfico para a energia de ativação da reação A + B C + D? Gabarito: 30

8 15. O butanoato de etila, utilizando para conferir o aroma artificial de abacaxi, reage da seguinte forma em solução ácida: Durante uma experiência, a concentração de butanoato de etila varia com o tempo, de acordo com os dados da tabela acima. a) Sabendo-se que a reação é bimolecular e de primeira ordem em relação aos reagentes, escreva a expressão da velocidade desta reação. Gabarito: V = K [éster] [água] b) Determine a velocidade média da hidrólise do éster após 2 minutos de reação. Gabarito: V= -0,04 mol. L -1. min Um dos objetivos do catalisador no sistema de descarga de um automóvel é o de converter os óxidos de nitrogênio em moléculas menos danosas ao ambiente.

9 A função do catalisador na reação é a de: a) fortalecer as ligações no reagente. b) impedir a formação do produto. c) diminuir a velocidade de decomposição do NO (g). d) diminuir a energia cinética da reação. e) diminuir a energia de ativação da reação. 17. A reação NO 2(g) + CO (g) CO 2(g) + NO (g) ocorre em duas etapas: 1ª ETAPA: NO 2(g) + NO 2(g) NO (g) + NO 3(g) (lenta) 2ª ETAPA NO 3(g) + CO (g) CO 2(g) + NO 2(g) (rápida) A lei de velocidade para a reação é: a) V = K [NO 2 ] 2 b) V = K [NO 2 ] 2 [CO] c) V = K [NO 3 ] [CO] d) V = K [NO 2 ] [CO] e) V = K [CO 2 ] 2 [NO]

10 18. Considere a seguinte reação química: N 2(g) +2O 2(g) 2NO 2(g), em que a velocidade da reação obedece à equação: V = K [N 2 ] [O 2 ] 2 Triplicando a concentração mol/l de gás nitrogênio e duplicando a concentração mol/l de gás oxigênio e mantendo as demais condições constantes, nota-se que a velocidade da reação: a) permanece constante. b) triplica. c) aumenta seis vezes. d) aumenta nove vezes. e) aumenta doze vezes. 19. A equação X + 2 Y XY 2 representa uma reação, cuja equação da velocidade é: v = k[x] [Y]. Assinale o valor da constante de velocidade, para a reação acima, sabendo que, quando a concentração de X é 1 M e a concentração de Y é 2 M, a velocidade da reação é de 3mol/l.m: a) 3,0 b) 1,5 c) 1,0 d) 0,75 e) 0,5 20. Seja a reação: X Y + Z. A variação na concentração de X em função do tempo é:

11 A velocidade média da reação no intervalo de 2 a 5 minutos é: a) 0,3 mol/l.min b) 0,1 mol/l.min c) 0,5 mol/l.min d) 1,0 mol/l.min GABARITO Gabarito :A Gabarito: 01+02=03 Gabarito: C Gabarito: 27 Gabarito: 30 Gabarito: V = K [éster] [água] Gabarito: V= -0,04 mol. L -1. min -1