LISTA DE RECUPERAÇÃO Professor: Rodney Química SÉRIE: 2º ANO DATA: 04 / 10 / 2016 Conteúdo para a recuperação do 3º Bimestre : Cinética Química Equilíbrio Químico 1. Os veículos emitem óxidos de nitrogênio que destroem a camada de ozônio. A reação em fase gasosa ocorre em duas etapas: 1ª etapa: O3 NO2 O2 NO3 (lenta) 2ª etapa: NO2 NO3 N2O5 (rápida) Considerando a velocidade de aparecimento de O2 igual a 12 mol L s, a velocidade de desaparecimento do ozônio na atmosfera em mol L s é: a) 12 b) 8 c) 6 d) 4 e) 2 4. Um professor, utilizando comprimidos de antiácido efervescente à base de NaHCO3, realizou quatro procedimentos, ilustrados a seguir: A lei de velocidade para a reação é a) v k[O3 ][NO2 ] b) v k[NO2 ][NO3 ] c) v k[O2 ][NO3 ] d) v k[N2O5 ] 2. A amônia é matéria-prima para a fabricação de fertilizantes como a ureia (CON2H4 ), o sulfato de amônio [(NH4 )2 SO4 )] e o fosfato de amônio [(NH4 )3 PO4 )]. A reação de formação da amônia se processa em duas etapas, conforme equações químicas fornecidas abaixo. N2( g) 2 H2( g) N2H4(g) N2H4(g) H2( g) 2 NH3( g) 1 lenta 2 rápida Dessa forma, a velocidade da equação global N2(g) 3H2(g) 2NH3(g) é dada pela seguinte expressão: a) v k N2 H2 2 b) v k NH3 2 c) v k N2 H2 3 Procedimento I – Comprimido inteiro e água a 25°C Procedimento II – Comprimido inteiro e água a 5°C Procedimento III – Comprimido pulverizado e água a 25°C Procedimento IV – Comprimido pulverizado e água a 5°C A reação ocorreu mais rapidamente no procedimento a) I. b) II. c) III. d) IV. 5. Durante a manifestação das reações químicas, ocorrem variações de energia. A quantidade de energia envolvida está associada às características químicas dos reagentes consumidos e dos produtos que serão formados. O gráfico abaixo representa um diagrama de variação de energia de uma reação química hipotética em que a mistura dos reagentes A e B levam à formação dos produtos C e D. d) v k NH3 2 N2 H2 3 e) v k N2H4 N2 H2 2 3. Um dos grandes problemas ambientais na atualidade relaciona-se com o desaparecimento da camada de ozônio na atmosfera. É importante notar que, quando desaparece o gás ozônio, aparece imediatamente o gás oxigênio de acordo com a equação abaixo: hv 2O3 g 3O2 g Com base no diagrama, no sentido direto da reação, conclui-se que a a) energia de ativação da reação sem o catalisador é igual a 15 KJ. b) energia de ativação da reação com o catalisador é igual a 40 KJ. c) reação é endotérmica. d) variação de entalpia da reação é igual a 30 KJ. d) Diminuir a temperatura e) Aumentar o volume do reator 10. A acidez do suco de laranja é devida ao ácido cítrico nele presente e cuja estrutura é assim representada: 6. Considere a reação a seguir, que está ocorrendo a 556 K. 2HI (g) H2 (g) + I2 (g) Essa reação tem a sua velocidade monitorada em função da concentração, resultando na seguinte tabela. [HI] (mol L-1) 0,01 0,02 Veloc. (mol L-1 s-1) 3,5 x 10-11 14 x 10-11 Nessas condições, o valor da constante cinética da reação, em L mol-1 s-1, é a) 3,5 x 10-11. b) 7,0 x 10-11. c) 3,5 x 10-9. d) 3,5 x 10-7. e) 7,0 x 10-7. 7. Metano (CH4) é o gás produzido a partir da biomassa, e a sua queima na indústria, para obtenção de energia térmica, corresponde à seguinte reação: Medidas experimentais indicam que o pH do suco de laranja é 4. Sendo assim, é correto afirmar que, no suco de laranja, a concentração de íons H+, em mol/L, é: a) 1,0 x 10-4 b) 3,0 x 10-4 c) 1,0 x 104 d) 4,0 x 10-1 e) 1,2 x 10-3 11. A indústria de fertilizantes químicos, para a obtenção dos compostos nitrogenados, utiliza o gás amônia (NH3) que pode ser sintetizado pela hidrogenação do nitrogênio, segundo a equação química: N2 (g) 3 H2 (g) CH4(g) + 2O2(g) CO2(g) + 2H2O(l) 2 NH3 (g) K 1,67 103 mol2 L2 –1 Se a velocidade de consumo do metano é 0,01 mol min , assinale a alternativa que corretamente expressa o número de moles de CO2 produzido durante uma hora de reação. a) 0,3 b) 0,4 c) 0,5 d) 0,6 e) 0,7 8. Com ou sem açúcar o cafezinho é consumido por milhões de brasileiros. Sabendo-se que no cafezinho a concentração molar de íons H+ é 1,0.10-5mol/L, o seu pOH a 25°C e o caráter do meio são respectivamente: a) 7 ; neutro b) 5 ; ácido c) 9 ; básico d) 5 ; básico e) 9 ; ácido 9. A amônia é sintetizada pelo processo Haber, que se baseia na reação N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g), ∆H= - 92,2 kJ Qual das medidas a seguir não aumentará a quantidade de amônia presente no equilíbrio? a) Aumentar a proporção de nitrogênio na mistura b) Introduzir um catalisador apropriado c) Injetar mais hidrogênio no reator Num procedimento de síntese, no sistema, em equilíbrio, as concentrações de N2(g) e de H2(g) são, respectivamente, iguais a 2,0 mol L1 e 3,0 mol L1. Nessas condições, a concentração de NH3(g), em mol L1, será igual a a) 0,30. b) 0,50. c) 0,80. d) 1,00. e) 1,30. 12. Uma superfície de concreto com pOH 1, em um passado bem próximo, não permitiria o crescimento de nenhum tipo de bactéria corrosiva ou surgimento de corrosão. Entretanto, com o advento da eliminação dos metais pesados de nossos esgotos ou tratamentos de efluentes, nós criamos um habitat natural para o crescimento e proliferação de bactérias corrosivas que atacam o concreto, destruindo as edificações. Qual a concentração molar de íons H3O+ em um meio aquoso com o pOH citado acima? a) 10-1 b) 10-13 c) 1 d) 13 13. A toxina botulínica (a mesma substância com que se produz o botox, usado no tratamento antirruga) vem sendo estudada pela Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG) com o objetivo de se diminuir a intensidade dos movimentos 2 feitos pelo estômago e tornar a digestão mais lenta, em casos de obesidade crônica. A toxina é produzida por determinadas bactérias, cuja reprodução é inibida por pH inferior a 4,5, por temperatura próxima a 100C e pela presença de nitritos e nitratos como aditivos. Sendo assim, para produzir a toxina botulínica, em um meio de cultivo dessas bactérias, a concentração de íons H deve estar entre a) 103 e 104 mol / L. b) 101 e 102 mol / L. c) 0 e 104 mol / L. 5 d) 10 6 e 10 para 30 atm. Nessas condições, a pressão parcial da amônia no equilíbrio, em atm, é igual a a) 5. b) 10. c) 15. d) 20. e) 30. 18. Uma solução aquosa contendo hidróxido de potássio como soluto possui pH 12. Sendo o produto iônico da água igual a 1,0 1014 , a 25 C, a concentração de OH em quantidade de matéria (mol L1) nessa solução é: mol / L. 14. Considerando a reação a seguir, endotérmica 2 NO(g) H 43,2 Kcal 1N2(g) 1O2(g) exotérmica O único fator que provoca seu deslocamento para a direita é a) a adição do gás NO. b) o aumento de pressão sobre o sistema. c) a retirada de N2 gasoso do sistema. d) a diminuição da pressão do sistema. e) o aumento da temperatura sobre o sistema. 15. Considere uma solução obtida a partir da mistura de 100 mL de uma solução aquosa de ácido clorídrico 0,1mol L1 com 900 mL de água pura. O pH dessa solução é: a) 0,01 b) 0,1 c) 1 d) 2 a) 101 b) 102 c) 106 d) 108 e) 1012 19. Uma solução diluída de HC , utilizada para limpeza, apresenta pH igual a 3,0. Quais são as concentrações de OH e C , em mol L1, respectivamente, nessa solução? a) 11,0 107 e 3,0 107 b) 1,0 107 e 1,0 103 c) 1,0 1011 e 1,0 103 d) 11,0 1012 e 1,0 103 e) 1,0 107 e 3,0 101 20. A tabela lista os valores de pH de algumas bebidas consumidas pela população. 16. O processo de dissolução do sulfato de sódio em água é exotérmico, conforme a equação: Na2SO4 (s) 2Na (aq) SO42 (aq) calor. À medida que se resfria o sistema, é possível observar um deslocamento do equilíbrio em um certo sentido. Pode-se promover deslocamento no mesmo sentido com a) a adição de um catalisador. b) o aquecimento do sistema. c) a adição de uma porção de solução de sulfato de potássio. d) a adição de uma porção de solução de cloreto de sódio. e) o aumento da quantidade de sulfato de sódio sólido. 17. O processo de obtenção da amônia é representado pela equação não balanceada seguinte. H2(g) N2(g) Bebida Refrigerante Café Vinho Suco de limão Chá NH3(g) Em um recipiente fechado foram colocados 3 mo s de hidrogênio e 1mo de nitrogênio, sendo que a pressão total inicial foi de 40 atm. Após o equilíbrio, essa pressão diminuiu pH 5,0 3,0 4,5 2,5 6,0 O esmalte dos dentes é constituído de hidroxiapatita (Ca5 (PO4 )3 OH), um mineral que sofre desmineralização em meio ácido, de acordo com a equação química: Ca5 (PO4 )3 OH(s) 5Ca2 (aq) 3PO34 (aq) OH (aq) Das bebidas listadas na tabela, aquela com menor potencial de desmineralização dos dentes é o a) chá. b) café. c) vinho. d) refrigerante. e) suco de limão. 3 RESPOSTAS E RESOLUÇÕES : Resposta da questão 1: [A] A etapa determinante da velocidade de uma reação química é sempre a etapa lenta, assim a lei da velocidade será em função da 1ª etapa: 1ª etapa: O3 NO2 O2 NO3 (lenta) v k[O3 ][NO2 ] velocidade = k[HI]2, a partir da segunda linha da tabela, teremos: 14 x 10-11 = k(0,02)2 k= 14 x 1011 (2 x 10 2 2 3,5 x 107 ) Resposta da questão 7: [D] Teremos: Resposta da questão 2: [A] A reação de formação da amônia ocorre em 2 etapas, ou seja, trata-se de uma reação não elementar. Quando uma reação ocorre em mais de uma etapa e a determinante da velocidade é a lenta, assim a equação da velocidade ocorre a partir da equação 1. v k N2 H2 vCO2 vCH4 vCO2 0,01 mol.min1 0,01 mol 1 min n 60 min n = 0,6 mol Resposta da questão 8: [E] 2 Resposta da questão 9: [B] Resposta da questão 3: [B] hv 2O3 g 3O2 g v O3 2 v O3 2 v O3 2 v O2 Resposta da questão 10: [A] Resposta da questão 11: [A] 3 v O2 3 ; v O2 12 mol L s 12 v O3 8 mol L s 3 Resposta da questão 4: [C] A temperatura e a superfície de contato são fatores que aumentam a velocidade da reação, sendo assim, o comprimido que está pulverizado e na temperatura de 25°C apresentará maior efervescência. Resposta da questão 5: [D] Alternativa [A]: Falsa. A energia de ativação sem catalisador vale 40 kJ. Alternativa [B]: Falsa. A energia de ativação com catalisador vale 25 kJ. Alternativa [C]: Falsa. A reação é exotérmica, pois a energia dos produtos é menor em relação à energia dos reagentes, indicando que a reação liberou calor. Alternativa [D]: Verdadeira. ΔH HPRODUTOS – HREAGENTES 10 – 20 30kJ. Resposta da questão 6: [D] Podemos notar que a concentração de HI dobra e a velocidade quadruplica, então: Teremos: 1 N2 (g) 3 H2 (g) Ke 2 NH3 (g) [NH3 ]2 [N2 ]1[H2 ]3 1,67 103 [NH3 ]2 (2,0)1 (3,0)3 [NH3 ]2 90,18 103 9 10 2 [NH3 ] 3 101 mol / L 0,30 mol / L Resposta da questão 12: [B] pH pOH 14 pH 14 1 pH 13 pH log[H ] [H ] 1013 Resposta da questão 13: [D] pH < 4,5 (inibição da reprodução das bactérias) pH 4,5 (reprodução das bactérias) [H ] 104,5 entre 105mol / L e 106mol / L. Resposta da questão 14: [E] 4 O aumento da temperatura favorece a reação endotérmica, ou seja, no sentido de formação de produto. Proporção de 3:1:2 As pressões parciais, para 30 atm serão: H2 15 atm Resposta da questão 15: [D] N2 5 atm NH3 10 atm 1 [HC ] 0,1mol L V 100 mL 0,1L 0,1 mol Resposta da questão 18: [B] 1L nHC 0,1 L nHC 0,01mol Teremos: pH 12 Vtotal 100 900 1.000 mL 1L [H ] 1012 mol / L [HC ]' [H ] 0,01 mol L1 [H ][OH ] 1014 pH log[H ] log(0,01) log10 2 1012 [OH ] 1014 pH 2 [OH ] 102 mol / L Resposta da questão 16: ANULADA Resposta da questão 19: [C] Questão anulada pelo gabarito oficial, pois nenhuma das alternativas apresenta o deslocamento para a direita. Teremos: pH 3 Reação exotérmica T pH log[H ] 2Na (aq) SO42 (aq) calor Na2SO4 (s) Reação endotérmica [H ] 1,0 103 molL1 T [Hdireta. ] [OH ] 1014 Re sfriamento do sistema : deslocamento no s entido da reação [A] A adição de um catalisador: não desloca o equilíbrio. [B] O aquecimento do sistema: desloca o equilíbrio para a esquerda, no sentido da reação endotérmica. Reação exotérmica T 103 [OH ] 1014 [OH ] 1,0 1011 molL1 HC H C [H ] [C ] 1,0 103 molL1 2Na (aq) SO42 (aq) calor Na2SO4 (s) Reação endotérmica Resposta da questão 20: T [A] [C] A adição de uma porção de solução de sulfato de potássio: desloca para a esquerda (o sulfato é o íon comum). 2Na (aq) SO42 (aq) calor Na2SO4 (s) Esquerda Das bebidas listadas na tabela, aquela com menor potencial de desmineralização dos dentes é o chá, pois a concentração de cátions H nesta bebida é o menor (106 mol / L). aumenta [D] A adição de uma porção de solução de cloreto de sódio: desloca para a esquerda (o sódio é o íon comum). 2Na (aq) SO42 (aq) calor Na2SO4 (s) Esquerda aumenta [E] O aumento da quantidade de sulfato de sódio sólido: não desloca o equilíbrio, pois sua concentração é constante (corpo de chão). Resposta da questão 17: [B] 3H2 H2 2NH3(g) 5 6