Prof. Rafael - Química – Termoquímica

Prof. Rafael - Química – Termoquímica
Lista de Exercícios
1) Os romanos utilizavam CaO como argamassa nas construções rochosas. O CaO era misturado com água,
produzindo Ca(OH)2,que reagia lentamente com o CO2 atmosférico, dando calcário:
Ca(OH)2(s) + CO2(g) → CaCO3(s) + H2O(g)
A partir dos dados da tabela, a variação de entalpia da reação, em kJ/mol, será igual a:
a) +138,2.
b) –69,1.
c) –2 828,3.
d) +69,1.
e) –220,8.
2) À temperatura de 25oC, as reações de combustão do etanol e do hexano podem ser representadas por
estas equações:
C2H5OH(l) + 3O2(g)  2CO2(g) + 3H2O(l) H = – 1,4 x 103 kJ / mol
C6H14(l) + O2(g)  6CO2(g) + 7H2O(l) H = – 4,2 x 103 kJ / mol
Considerando-se essas informações, pode-se afirmar que a massa de etanol, C2H5OH, necessária para
gerar a mesma quantidade de calor liberada na queima de 1 mol de hexano (C6H14), é de,
aproximadamente? M(C2H5OH) = 46gmol-1
3) A tabela de informação nutricional de um chocolate meio-amargo informa que um pedaço de 30g fornece
150 kcal. Quantas barras de chocolate de 170g seriam necessárias para suprir o conteúdo energético de
uma dieta de 2550 kcal?
4) Sobre a reação:
C3H8(g) + 5O2(g)  3CO2(g) + 4H2O(l),
Dadas as entalpias de formação da C3H8(g) (-24,90 kcal/mol), do CO2(g) (-94,05 kcal/mol) e da H2O(l)
(- 68,30 kcal/mol), é correto afirmar que o processo é
a) exotérmico e a energia envolvida é 187,25 kcal.
b) endotérmico e a energia envolvida é 530,45 kcal.
c) exotérmico e a energia envolvida é 580,25 kcal.
d) exotérmico e a energia envolvida é 530,45 kcal.
e) endotérmico e a energia envolvida é 580,25 kcal.
5) Considere a combustão do metano (CH4):
CH4(g) + 2O2(g) → CO2(g) + 2H2O(l) ΔH = – 890 kJmol-1
a) Qual a quantidade de energia será liberada ao reagir 5 mol de metano?
b) Na formação de 1 mol de água, quanto de calor é liberado?
c) Utilizando 320g de metano, quanto de energia pode-se obter? Dado: M (CH4) = 16 gmol-1
6) Com base no conceito de entalpia de formação (H) e dado o diagrama de entalpia de formação de H2O
abaixo, a alternativa INCORRETA é
a) o processo de formação de 1 mol de H2O(s) libera 286 kJ de energia.
b) a quantidade de energia envolvida na formação de H2O(l) depende da quantidade de reagente utilizado.
c) as substâncias simples H2(g) e O2(g) no estado padrão possuem entalpia igual a zero.
d) o calor liberado na solidificação do vapor d’água é 86 kJ.
e) a entalpia de formação de H2O(s) é 42 kJ.
7) Calcule a variação de entalpia para a seguinte reação:
2 Ag2S(s) + 2 H2O(l) → 4 Ag(s) + 2 H2S(g) + O2(g)
Considerando os respectivos ∆Hfº, em kJ/mol, de H2S(g) = 20,6, de Ag2S(s) = 32,6 e de H2O(l) = 285,8.
8) No Brasil, a produção de etanol (C2H6O) vem aumentando, impulsionada pelo aumento da frota de carros
bicombustíveis. O uso do álcool como combustível, por ser renovável, reduz o impacto da emissão de gás
carbônico causado na queima da gasolina. A entalpia-padrão de combustão completa do etanol, em
kJ.mol– 1, é igual a? Dados:
C 2 H 6 O ( )
CO 2 (g)
H 2 O( )
H 0 f (kJ.mol 1 )
 278
 394
 286
9) O benzeno, C6H6, apresenta entalpia de formação no estado líquido igual a +49 kJ/mol. Como o valor de
entalpia de formação do CO2 gasoso é –394 kJ/mol e o valor de entalpia de formação da água líquida é
– 286 kJ/mol, o calor da reação de combustão completa de um mol de benzeno, em kJ, é igual a:
10) Dadas as equações termoquímicas:
S (s) + O2(g) → SO2(g) ΔH = –297 kJ/mol
S (s) + 3/2 O2(g) → SO3(g) ΔH = –396 kJ/mol
Pode-se concluir que a reação:
SO2(g) + 1/2 O2(g) → SO3(g) tem ΔH, em kJ/mol, igual a?
11) Considere as seguintes reações, na temperatura de 25 °C.
H2(g) + 1/2 O2(g) → H2O(l) (ΔH)1
H2(g) + 1/2 O2(g) → H2O(s) (ΔH)2
A diferença entre os efeitos térmicos, (ΔH)1 – (ΔH)2, é igual:
a) a zero.
b) ao calor de vaporização da água.
c) ao calor de fusão do gelo.
d) ao calor de condensação do vapor de água.
e) ao calor de solidificação da água.
12) Com base nas variações de entalpia associadas às reações a seguir:
N2(g) + 2 O2(g) → 2 NO2(g) ΔH = +67,6 kJ
N2(g) + 2 O2(g) → N2O4(g) ΔH = +9,6 kJ
Pode-se prever que a variação de entalpia associada à reação de dimerização do NO2 será igual a?
2 NO2(g) → 1 N2O4(g)
13) Calcule o calor da reação representada pela equação:
2 C + 3 H2 → C2H6
Sabendo que:
C + O2 → CO2 ΔH = –94,1 kcal
H2 + 1/2 O2 → H2O ΔH = –68,3 kcal
C2H6 + 7/2 O2 → 2 CO2 + 3 H2O ΔH = –372,7 kcal
14) O metanol sofre combustão total, formando dióxido de carbono e vapor de água.
a) Escreva a equação química balanceada da reação de combustão do metanol.
b) Calcule o calor de combustão da reação, em kJ.mol–1, com base nos valores da tabela abaixo.
c) Calcule a massa de CO2 (em gramas), produzida na combustão de 128 gramas de metanol.
15) O “besouro bombardeiro” espanta seus predadores, expelindo uma solução quente. Quando ameaçado,
em seu organismo ocorre a mistura de soluções aquosas de hidroquinona, peróxido de hidrogênio e
enzimas, que promovem uma reação exotérmica, representada por:
Enzimas
C6H4(OH)2(aq) + H2O2(aq) →
C6H4O2(aq) + 2H2O(ℓ)
O calor envolvido nessa transformação pode ser calculado, considerando-se os processos:
C6H4(OH)2(aq) → C6H4O2(aq) + H2(g)
ΔH0 = + 177 kJ.mol-1
H2O(ℓ) + ½ O2(g) → H2O2(aq)
ΔH0 = + 95 kJ.mol-1
H2O(ℓ) → ½O2(g) + H2(g)
ΔH0 = + 286 kJ.mol-1
Assim sendo, o calor envolvido na reação que ocorre no organismo do besouro é?
16) A lei de Hess diz que o calor absorvido ou liberado numa transformação química é o mesmo, qualquer
que seja o caminho percorrido pela transformação. Em outras palavras, esse calor não depende das fases
do processo, importando apenas o estado inicial dos reagentes e o estado final dos produtos. Através dessas
informações, calcule a variação de entalpia da reação de combustão do propano C3H8 a 25 ºC e 1 atm,
sendo dadas as seguintes equações:
I. C(graf) + O2(g) → CO2(g) ΔH = – 94 kcal/mol
II. H2(g) + 1/2 O2(g) → H2O(l) ΔH = – 68 kcal/mol
III. 3 C(graf) + 4 H2(g) → C3H8(g) ΔH = – 33,8 kcal/mol
a) – 587,8 kcal/mol
b) + 520,2 kcal/mol
c) + 587,8 kcal/mol
d) – 520,2 kcal/mol
e) – 128,2 kcal/mol