TERMOQUÍMICA

QUÍMICA - 2o ANO
MÓDULO 11
TERMOQUÍMICA - PARTE
2
gás hidrogênio (H2) H = 0
gás cloro (Cl2)
H=0
{
diamanteH ≠ 0
carbono grafite
H=0
oxigênio
Como pode cair no enem
(UNIFESP) Com base nos dados da tabela:
Ligação
Energia média de ligação (kJ/mol)
O-H
460
H-H
436
O=O
490
Pode-se estimar que o ∆H da reação representada por: 2H2O(g) → 2H2(g) + O2(g), dado em
kJ por mol de H2O(g), é igual a:
a) + 239
d) - 239
b) + 478
e) - 478
c) + 1101
F
Fixação
1) (OQRJ) Os soldados em campanha aquecem suas refeições prontas, contidas dentro de2
uma bolsa plástica com água. Dentro dessa bolsa existe o metal magnésio, que se combinar
com a água e forma hidróxido de magnésio, conforme a reação:
Mg(s) + 2 H2O(l) → Mg(OH)2(s) + H2(g)
Dados: ΔHfo H2O(l) = - 285,8 kJ/mol; ΔHfo Mg(OH)2(s) = -924,5 kJ/mol
A variação de entalpia dessa reação é:
a) -1.496,1 kJ/mol
d) + 352,9 kJ/mol
b) - 638,7 kJ/mol
e) + 1.496,1 kJ/mol
c) - 352,9 kJ/mol
a
b
c
d
e
Fixação
2) (FUVEST) Benzeno pode ser obtido a partir de hexano por reforma catalítica. Considere as
reações da combustão:
H2(g) + 1/2 O2(g) → H2O(l)
Calor liberado = 286 kJ/mol de combustível
C6H6(l) + 15/2 O2(g) → 6 CO2(g) + 3H2O(l)
Calor liberado = 3268 kJ/mol de combustível
C6H14(l) + 19/2 O2(g) → 6 CO2(g) + 7H2O(l)
Calor liberado = 4163 kJ/mol de combustível
Pode-se então afirmar que na formação de 1 mol de benzeno, a partir do hexano, há:
a) liberação de 249 kJ
b) absorção de 249 kJ
c) liberação de 609 kJ
d) absorção de 609 kJ
e) liberação de 895 kJ
Fixação
F
3) (CESGRANRIO) Quando se adiciona cal viva (CaO) à água, há uma liberação de calor4
devida à seguinte reação química:
CaO + H2O → Ca (OH)2 + X kcal/mol
u
Sabendo-se que as entalpias de formação dos compostos envolvidos são a 1atm e 25°C
(condições padrão)
∆H (CaO) = -151,9 kcal/mol
∆H (H2O) = -68,3 kcal/mol
∆H (Ca(OH)2) = -235,8 kcal/mol
Assim, o valor de X da equação anterior será:
a) 15,6 kcal/mol
b) 31,2 kcal/mol
c) 46,8 kcal/mol
d) 62,4 kcal/mol
e) 93,6 kcal/mol
a
b
c
Fixação
4) A combustão completa do butano pode ser representada por:
C4H10(g) + 13/2O2(g) → 4CO2(g) + 5H2O(g)
Considerando-se o butano como componente majoritário do gás de cozinha (GLP) e
utilizando-se os seguintes dados para entalpias padrão de formação:
4C(s) + 5H2(g) → C4H10(g)
∆Hf0 = -125 kJ
C(s) + O2(g) → CO2(g)
∆Hf0 = -394 kJ
H2(g) + 1/2O2(g) → H2O(g)
∆Hf0 = -242 kJ
Obtém-se, para o calor de combustão do butano, em kJ/mol:
a) -2911
d) -1479
b) -2661
e) -761
c) 1693
Fixação
F
5) (FUVEST) Em cadeias carbônicas, dois átomos de carbono podem formar ligação simples6
(C-C), dupla (C=C) ou tripla (C≡C). Considere que, para uma ligação simples, a distância média1
de ligação entre os dois átomos de carbono é de 0,154 nm, e a energia média de ligação é deC
348 kJ/mol. Assim sendo, a distância média de ligação (d) e a energia média de ligação (E),t
associadas à ligação dupla (C=C), devem ser, respectivamente:
a) d < 0,154 nm e E > 348 kJ/mol
b) d < 0,154 nm e E < 348 kJ/mol
c) d = 0,154 nm e E = 348 kJ/mol
d) d > 0,154 nm e E < 348 kJ/mol
e) d > 0,154 nm e E > 348 kJ/mol
n
E
s
N
o
d
(
Fixação
6) (UFSCAR) O Prêmio Nobel de Química em
1996 foi atribuído à descoberta da molécula
C60, com forma de bola de futebol, representada na figura.
Seguindo a descoberta dos fulerenos, os
nanotubos de carbono foram sintetizados.
Esses avanços estão relacionados à promissora área de pesquisa que é a nanotecnologia.
No C60 cada átomo de carbono está ligado a
outros 3 átomos.
Dadas as entalpias padrão de formação
do C60(s) (ΔHfo = +2300 kJ/mol) e do CO2(g)
(ΔHfo = -390 kJ/mol), a entalpia de combustão
completa, em kJ/mol, e a razão entre o número
de ligações simples e duplas no C60 são, respectivamente, iguais a:
a) -1910 e 3
b) -1910 e 2
c) -21100 e 3
d) -25700 e 3
e) -25700 e 2
Fixação
7) (FUVEST) O monóxido de nitrogênio (NO) pode ser produzido diretamente a partir de dois
gases que são os principais constituintes do ar atmosférico, por meio da reação representada por:
N2(g) + O2(g) → 2NO(g)
∆H = +180kJ.
O NO pode ser oxidado, formando o dióxido de nitrogênio (NO2), um poluente atmosférico
produzido nos motores a explosão:
2NO(g) + O2(g) → 2NO2(g)
∆H = -114kJ.
Tal poluente pode ser decomposto nos gases N2 e O2:
2NO2(g) → N2(g) + 2O2(g)
Essa última transformação:
a) libera quantidade de energia maior do que 114 kJ;
b) libera quantidade de energia menor do que 114 kJ;
c) absorve quantidade de energia maior do que 114 kJ;
d) absorve quantidade de energia menor do que 114 kJ;
e) ocorre sem que haja liberação ou absorção de energia.
Fixação
s8) (UFSCAR) Na tabela, são dados os valores de entalpia de combustão do benzeno, carbono
e hidrogênio.
substância
calor de combustão
C6H6(l)
-3268 kJ/mol
C(s)
-394 kJ/mol
H2(g)
-256 kJ/mol
A entalpia de formação do benzeno, em kJ/mol, a partir de seus elementos, é:
a) + 2588 b) + 46
c) - 46
d) - 618
e) -2588
Fixação
9) (UERJ) Nos motores de combustão interna, o sulfeto de hidrogênio, presente em combustíveis, é convertido no poluente atmosférico óxido de enxofre IV, como mostra sua equação
de combustão abaixo.
H2S(g) + 3 O2(g) → SO2(g) + H2O(l)
2
O sulfeto de hidrogênio é extraído dos combustíveis por um solvente que possui baixa
polaridade molecular e natureza ácidobásica oposta à sua.
As entalpias padrão de formação de substâncias participantes na combustão do sulfeto de
hidrogênio são fornecidas abaixo.
substância
∆H0formação (kJ x mol-1)
H2S(g)
-20
SO2(g)
-296
H2O(l)
-286
O valor da entalpia padrão de combustão do sulfeto de hidrogênio em kJ x mol−1 é igual a:
a) -562
b) -602
c) -1124
d) -1204
Proposto
1) (PUC) Dadas as energias de ligação (estado gasoso) abaixo:
H - H, ∆H = + 104 kcal/mol
H - F, ∆H = + 135 kcal/mol
F – F, ∆H = + 37 kcal/mol
O calor (∆H) da reação H2(g) + F2(g) → 2HF(g), em kcal/mol, será igual a:
a) - 276 d) - 276
b) -195
e) 129
c) -129
Proposto
2) (CESGRANRIO) Observe o gráfico.
H
[kcal]
0
-71
-94
s(r) + 3 O2 (g)
2
so 2 (g) + 1 O2 (g)
2
so 3 (g)
O valor da entalpia de combustão de 1mol de SO2(g), em kcal, a 25°C e 1atm, é:
a) - 71
b) - 23
c) + 23
d) + 71
e) + 165
Proposto
3) Dispondo dos seguintes dados:
C(grafite) + O2(g) → CO2(g)
∆H = 393,5 kJ
H2(g) + 1/2O2(g) → H2O(l)
∆H = -285,9 kJ
CH4(g) + 2O2(g) → CO2(g) + H2O(l)
∆H = -89,4 kJ
e calculando-se a entalpia de formação do CH4(g), encontra-se:
a) +1855,7 kJ
b) -1569,8 kJ
c) +211 kJ
d) +1010 kJ
e) -74,9 kJ
P
Proposto
4) Uma das reações químicas mais importantes que ocorre em um conversor catalítico, colo-5
cado no cano de escape em veículos automotores, para redução da poluição atmosférica, é: r
CO(g) + 1 O2(g) → CO2(g)
2
Sejam dadas as entalpias das reações, a 25ºC e 1 atm:
C(grafite) + 1 O2(g) → CO(g) ∆H = - 26,4 kcal
2
C(grafite) + O2(g) → CO2(g)
∆H = - 94,1 kcal
Pode-se afirmar que a reação CO(g) + 1 O2(g) → CO2(g), nessas condições, é:
2
a) exotérmica e libera 67,7 kcal/mol;
b) exotérmica e libera 120,5 kcal/mol;
c) endotérmica e absorve 120,5 kcal/mol;
d) endotérmica e absorve 67,7 kcal/mol.
D
Proposto
-5) (UFG) Determine a entalpia de formação de ácido clorídrico gasoso, segundo a reação
representada pela equação:
H2(g) + Cℓ2(g) → 2HCℓ(g)
Dados:
H2(g) → 2H(g)
∆Ho = 436 kJ/mol
Cℓ2(g) → 2Cℓ(g)
∆Ho = 243 kJ/mol
HCℓ(g) → H(g) + Cℓ(g)
∆Ho = 431 kJ/mol
Indique os cálculos.
Proposto
P
6) (UFRRJ) Dadas as entalpias de formação:
∆H0(Fe2O3) = -198.5 kcal/mol
∆H0(CO2) = -94.0 kcal/mol
∆H0(CO) = -26.4 kcal/mol
7
n
a
v
d
Calcule a entalpia envolvida em um processo de redução para a obtenção de ferro, conformef
a reação abaixo.
Fe2O3(s) + CO(g) → Fe(s) + CO2(g)
a
b
Proposto
7) (UNIRIO) Em 1867, Alfred Nobel desenvolveu e patenteou a dinamite, uma mistura de
nitroglicerina e argila. O invento seria valioso na área da construção civil, mas tornou-se uma
arma mortal durante a Primeira Guerra Mundial, para desgosto de seu inventor. No final da
vida, Nobel deixou toda a sua fortuna para o instituto que leva o seu nome, que anualmente
distribui prêmios para trabalhos relevantes em Medicina, Ciência e Paz.
A nitroglicerina pura é uma substância extremamente explosiva, que ao detonar se decompõe
eformando quatro gases distintos:
2C3H5(NO3)3(l) → 3N2(g) + ½ O2(g) + 6CO2(g) + 5H2O(g)
Substância
∆Hfo (kJ/mol)
H2O(g)
-241,8
CO2(g)
-393,5
C3H5(NO3)3(l)
-364,0
a) Escreva a equação da reação padrão de formação da nitroglicerina.
b) Determine a variação de entalpia resultante da decomposição da nitroglicerina.
Proposto
8) (UFRJ) F. Haber (Prêmio Nobel - 1918)
e C. Bosch (Prêmio Nobel - 1931) foram os
responsáveis pelo desenvolvimento do processo de obtenção de amônia (NH3) a partir
do nitrogênio (N2) e do hidrogênio (H2).
O trabalho de Haber e Bosch foi de fundamental importância para a produção de
fertilizantes nitrogenados, o que permitiu um
aumento considerável na produção mundial
de alimentos; por esse motivo, o processo
Haber-Bosch é considerado uma das mais
importantes contribuições da química para a
Humanidade.
A amônia, ainda hoje, é produzida com
base nesse processo.
O gráfico a seguir relaciona o calor liberado
pela reação com a massa de nitrogênio consumida.
calor liberado kJ
P
9
I
I
69
a
b
c
a) Determine a entalpia de formação da amônia, em kJ.
b) Escreva a fórmula estrutural do NH3.
21 massa consumida
N2(gramas)
Proposto
9) (UFF) Considere as informações:
I) A + B → C + D
∆H0 = -10,0 kcal
II) C + D → E
∆H0 = 15,0 kcal
Calcule o ∆H0 para cada uma das reações abaixo:
a) C + D → A + B
b) 2C + 2D → 2A + 2B
c) A + B → E
-
Proposto
P
10) Considere as seguintes variações de entalpia de formação:
C(s) + O2(g) → CO2(g)
∆H = -94 kcal/mol
H2(g) + 1/2O2(g) → H2O(l) ∆H = -68 kcal/mol
2C(s) + H2(g) → C2H2(g) ∆H = +54 kcal/mol
1
(
p
Determine a variação de entalpia da combustão do acetileno:
C2H2(g) + 5/2 O2(g) → 2CO2(g) + H2O(l)
s
s
Proposto
11) (UFRRJ) O óxido nitroso, substância anestésica, é também conhecido como gás hilariante
(gás do riso). Sua preparação, em geral, se faz pelo aquecimento do nitrato de amônio muito
puro, conforme a equação:
NH4NO3(conc) → N2O(g) + 2H2O(g)
Qual a quantidade de calor liberado, em kcal, no processo de obtenção do gás hilariante,
sabendo-se que as formações das substâncias N2O, H2O e NH4NO3 ocorrem por meio das
seguintes equações termoquímicas:
N2(g) + 1/2O2(g) → N2O(g) - 19,5 kcal
H2(g) + 1/2O2(g) → H2O(g) + 57,8 kcal
N2(g) + 2H2(g) + 1/2O2(g) → NH4NO3(s) + 87,3kcal
Proposto
P
12) (UFRRJ) Leia, reflita e responda:
1
A produção de álcool volta a ser apontada como uma das soluções para os problemas dao
poluição ambiental. Recentemente um acordo entre Brasil e Alemanha permitirá a fabricação der
carros movidos a álcool. Sabendo-se os valores das entalpias de formação a 25ºC:
• 94,1 kcal/mol para CO2(g)
• 68,3 kcal/mol para H2O(l)
• 66,4 kcal/mol para C2H5OH(l)
a) Escreva a reação que corresponde a essa combustão.
b) Calcule o calor envolvido na queima de 92g de etanol.
a
b
Proposto
13) (UERJ) O propeno (∆Hf0 = + 5 kcal x mol-1), um composto utilizado largamente em síntese
orgânica, produz propano (∆Hf0 = -25 kcal x mol-1), por redução catalítica, de acordo com a
reação abaixo.
C3H6(g) + H2(g) → C3H8(g)
Observe, na tabela, os valores aproximados das energias de ligação nas condições padrão.
Tipo de Ligação Energia de Ligação (kcal x mol-1)
C-C
-83
C=C
-147
C-H
-99
a) Calcule o valor da energia de dissociação para um mol de ligações H - H, em kcal x mol-1.
b) Escreva a equação química que representa a reação do propeno com ácido clorídrico.
Proposto
14) (UFJF) O esmalte que reveste os dentes é constituído pelo mineral hidroxiapatita, um
hidroxifosfato de cálcio. O processo de mineralização/desmineralização do esmalte do dente
pode ser representado pela seguinte equação:
Cax(PO4)3OH(s) + H2O(l)
Hidroxiapatita
xCa2+(aq) + 3 PO43-(aq) + OH-(aq)
O clareamento dentário pode ser feito à base de peróxido de hidrogênio, o qual se decompõe em água e oxigênio. Calcule a variação de entalpia da reação e conclua se a mesma
é exotérmica ou endotérmica.
H2O2(aq) → H2O(l) + 1/2 O2(g)
Ligação
∆H de ligação (kJ/mol)
H-H
436
H-O
464
O=O
498
O-O
134