fqa11 - química apsa q4 - energia das reações

FQA11 - QUÍMICA
APSA Q4 - ENERGIA DAS REAÇÕES QUÍMICAS
1. Classifique como abertos, fechados ou isolados os sistemas A, B e C.
(A) O conteúdo que se encontra dentro de uma garrafa fechada.
(B) O conteúdo que se encontra dentro de uma garrafa térmica fechada.
(C) Agua a ferver dentro de uma panela.
2. Os esquemas em baixo apresentados dizem respeito a uma reação exotérmica que decorre em sistema isolado.
2.1 Classifique as afirmações que se seguem como verdadeiras ou falsas.
(A) T2 > T1
(B) T1 = T2
(C) A energia cinética do sistema aumentou.
(D) A energia potencial do sistema aumentou.
(E) A energia do sistema manteve-se constante.
2.2 O que representam as setas no 1º estado, à temperatura T1?
2.3 Preencha o esquema respeitante ao 2º estado, com as respetivas setas.
3. Em relação ao estado a que o esquema diz respeito, qual das afirmações seguintes é a correta?
(A) O sistema é isolado.
(B) A energia interna do sistema diminui.
(C) O valor da soma da energia do sistema com a energia do meio exterior mantém-se.
(D) O calor de reação (Q) é negativo.
4. A dissolução do nitrato de amónio em água é uma transformação endotérmica.
Selecione a alternativa que permite estabelecer uma afirmação correta.
Se a dissolução ocorrer em sistema isolado…
(A) ... a temperatura do sistema não se altera.
(B) … a energia interna do sistema aumenta.
(C) ... a temperatura diminui.
5. Num sistema isolado processa-se uma reação em água, em que ∆H = -40 kJ.
5.1 A reação em causa é endotérmica ou exotérmica?
5.2 O que acontece à temperatura do sistema?
5.3 Como explica que neste processo haja conservação de energia?
6. Num sistema fechado processa-se uma reação em água, com ∆H = -40 kJ.
Admita que é transferida para o exterior 40 kJ de energia sob a forma de calor.
6.1 O que acontece à temperatura do sistema?
6.2 Quanto diminui a energia do sistema?
6.3 Quanto aumenta a energia do meio exterior?
6.4 Que nome se dá à quantidade de calor transferida para o exterior?
7. Qual das afirmações seguintes é incorreta?
(A) Quando se forma uma ligação química há libertação de energia.
(B) Uma ligação química mais forte corresponde a uma energia interna mais baixa.
(C) Na quebra de ligações químicas há absorção de energia.
(D) Numa reação endotérmica, a energia envolvida na quebra das ligações dos reagentes é menor que a energia
envolvida na formação
das ligações dos produtos da reação.
~
(E) Numa reação exotérmica a entalpia dos produtos da reação é menor que a entalpia dos reagentes.
8. Classifique as frases que se seguem como verdadeiras ou falsas.
(A) Numa reação endotérmica a soma das energias de ligação dos produtos da reação é inferior à soma das energias
de ligação nos reagentes.
(B) Nas equações químicas exotérmicas a variação da entalpia (∆H) é negativa.
(C) Em qualquer sistema isolado no qual ocorra uma transformação química a temperatura mantém-se sempre
constante.
(D) Numa reação endotérmica com o mesmo número de ligações nos reagentes e nos produtos da reação as ligações
nos reagentes são mais fortes que nos produtos da reação.
9. A reação de síntese da água pode ser representada pela equação.
2 H2 (g) + O2 (g)  2 H2O (l); ∆H = -571,6 KJ
9.1 Considere que esta reação se processa num sistema isolado
9.1.1 A reação é endoenergética ou exoenergética? Porquê?
9.1.2 A temperatura aumenta ou diminui?
9.1.3 Explique por que razão a energia do sistema se mantém.
9.2 Considere agora que a reação se processa num sistema aberto.
9.2.1 Que quantidade de energia é absorvida pelo meio exterior, por cada mole de água que se forma, para que a
temperatura do sistema seja igual à inicial?
9.2.2 Que nome se dá à quantidade de calor libertada para o meio exterior, nas condições da alínea anterior?
10. A equação química seguinte traduz a reação de síntese do cloreto de hidrogénio.
H2 (g) + Cl2 (g)  2 HCl (g)
Com base nos valores das energias de ligação seguintes, responda às questões.
H - H = 436 kJ; Cl - Cl = 242 kJ; H - Cl = 431 kJ
10.1 Calcule o calor de reação.
10.2 Interprete a transformação através de um diagrama de energia.
11. O diagrama de energia ao lado corresponde à reação de formação do
brometo de hidrogénio a partir do bromo e do hidrogénio.
11.1 Consultando uma tabela de energias de ligação, indique os
valores correspondentes aos processos 1 e 2.
11.2 Determine o valor de X.
11.3 Classifique, do ponto de vista energético, a reação de formação
do brometo de hidrogénio. Justifique.
11.4 Indique o calor de formação do brometo de hidrogénio.
12. A reação de combustão do metano é traduzida pela seguinte equação
química:
CH4 (g) + O2 (g)  CO 2 (g) + 2 H2O (g);
12.1 Com base nos valores médios de energias de ligação constantes nas tabelas referidas determine o calor de
combustão do metano.
12.2 Construa o diagrama de energia correspondente à reação de combustão do metano.
13. Considere a variação de entalpia das reações de formação de H2O (g) e H2O (l), traduzidas pelas seguintes equações
químicas:
H2 (g) +
O2 (g)  H2O (g); ∆H = -242 KJ
H2 (g) +
O2 (g)  H2O (l); ∆H = -286 KJ
Selecione a alternativa que permite completar, de forma correta, a seguinte afirmação:
A variação da entalpia associada à condensação da água é ...
(A) .... 242 kJ
(D) ... 0 kJ
(B) .....+286 kJ
(E) ... -44 kJ
(C) ..... +523 kJ
14. Considere as reações químicas A, B e C e os respetivos calores de reação.
(A) CH3OH (l) + O2 (g)  CO 2 (g) + 2 H2O (l); ∆H = -726,4 KJ
(B) C (s) + O2 (g)  CO2 (g); ∆H = -393,5 KJ
(C) H2 (g) + O2 (g)  H2O (g); ∆H = -286 KJ
Determine o calor de formação do metanol (CH3OH (l)) de acordo com a seguinte equação:
C (s) + 2 H2 (g) +
O2 (g)  CH3OH (l)