22) Equilíbrio químico molecular

01) (UFPR-PR) Os gases hidrazina (N2H4) e dióxido de
nitrogênio reagem produzindo vapor d’água e gás
dinitrogênio (nitrogênio molecular). O processo da
reação de um mol de hidrazina e um mol de dióxido
de nitrogênio em um recipiente fechado, à
temperatura ambiente, pode ser representado pelo
gráfico abaixo.
I. O equilíbrio químico só pode ser atingido em
sistema fechado (onde não há troca de matéria
com o meio ambiente).
II. Num equilíbrio químico, as propriedades
macroscópicas do sistema (concentração,
densidade,
massa
e
cor)
permanecem
constantes.
III. Num equilíbrio químico, as propriedades
microscópicas do sistema (colisões entre as
moléculas, formação de complexos ativados e
transformações de umas substâncias em outras)
permanecem em evolução, pois o equilíbrio é
dinâmico.
É (são) correta(s) a(s) afirmação(ões):
a) Escreva a equação química balanceada para a
reação entre a hidrazina e o dióxido de nitrogênio.
b) Qual das curvas do gráfico representa as variações
da concentração do vapor d’água no tempo?
Justifique.
c) Qual a coordenada de tempo em que o sistema
gasoso atinge o estado de equilíbrio? Justifique.
a)
b)
c)
d)
e)
Somente I e II.
Somente I e III.
Somente II e III.
Somente I.
I, II e III.
04) (VUNESP-SP) Estudou-se a cinética da reação:
02) (UFRGS-RS) O gráfico a seguir representa a evolução
de um sistema em que uma reação reversível ocorre até
atingir o equilíbrio.
S(s) + O2(g) → SO2(g)
realizada a partir de enxofre e oxigênio em um
sistema fechado. Assim, as curvas I, II e III do gráfico
abaixo representam as variações das concentrações
dos componentes com o tempo, desde o momento
da mistura até o sistema atingir o equilíbrio.
Sobre o ponto t1, neste gráfico, pode-se afirmar que
indica:
a) uma situação anterior ao equilíbrio, pois as
velocidades das reações direta e inversa são iguais.
b) um instante no qual o sistema já alcançou equilíbrio.
c) uma situação na qual as concentrações de
reagentes e produtos são necessariamente iguais.
d) uma situação anterior ao equilíbrio, pois a
velocidade da reação direta está diminuindo e a
velocidade da reação inversa está aumentando.
e) um instante no qual o produto das concentrações
dos reagentes é igual ao produto das concentrações
dos produtos.
03) (CEFET–PR) Com relação ao equilíbrio químico,
afirma-se:
As variações das concentrações de S, de O2 e de
SO2 são representadas, respectivamente, pelas
curvas:
a)
b)
c)
d)
e)
I, II e III
II, III e I
III, I e II
I, III e II
III, II e I
Valério – Material Complementar de Química – 04.05.2015
1
05) (UFPE-PE) A produção de trióxido de enxofre durante
a combustão de carvão em usinas termoelétricas
(sistema aberto ao ar) causa problemas ambientais
relacionados com a chuva ácida. Essa reação para a
produção de trióxido de enxofre, na presença de
óxido de nitrogênio, é descrita pelo mecanismo a
seguir:
a) Determine a constante de reação Kc da equação
de formação de HCN, à temperatura de 300 °C.
b) Explique por que a reação de produção de HCN é
endotérmica.
07) (UEL-PR) A constante KC do equilíbrio representado
por
FeO(s) + CO(g) ⇌ Fe(s) + CO2(g)
a 1 000 °C é igual a 0,4.
Logo, a proporção entre o número de moléculas de
CO e CO2, no equilíbrio, a essa temperatura, é:
Qual dos gráficos abaixo melhor representa a
concentração molar (eixo das ordenadas) das
principais espécies envolvidas na produção de
trióxido de enxofre em função do tempo (eixo das
abscissas)?
a)
b)
c)
d)
e)
1 de CO para 1 de CO2
1 de CO para 4 de CO2
2 de CO para 5 de CO2
4 de CO para 1 de CO2
5 de CO para 2 de CO2
08) (FUVEST-SP) A alta temperatura, N2 reage com O2
produzindo NO, que é um poluente atmosférico:
N2(g) + O2(g) ⇌ 2 NO(g)
À temperatura de 2000 kelvins, a constante do equilíbrio
acima é igual a 4,0 · 10-4. Nesta temperatura, se as
concentrações de equilíbrio de N2 e O2 forem,
respectivamente, 4,0 · 10-3 e 1,0 · 10-3 mol/L, qual será a
de NO?
a)
b)
c)
d)
e)
1,6 · 10-9 mol/L
4,0 · 10-9 mol/L
1,0 · 10-5 mol/L
4,0 · 10-5 mol/L
1,6 · 10-4 mol/L
06) (UFRJ-RJ) Um método de produção de cianeto de
hidrogênio é a nitrogenação do acetileno em fase
gasosa, de acordo com a equação:
09) (UNIRIO-RJ) Os óxidos de nitrogênio desempenham
um papel chave na formação de smog fotoquímico. A
queima de combustíveis à alta temperatura é a
principal fonte de óxidos de nitrogênio. Quantidades
detectáveis de óxido nítrico são produzidas pela
reação em equilíbrio:
N2(g) + C2H2(g) ⇌ 2 HCN(g)
N2(g) + O2(g) ⇌ 2 NO(g); ΔH = + 180,8 KJ
O diagrama a seguir indica os valores das
concentrações (em mol/L) dos compostos N 2, C2H2 e
HCN em equilíbrio, várias temperaturas diferentes e
mostra que a temperaturas distintas correspondem
diferentes condições de equilíbrio.
Supondo o sistema em equilíbrio e que, numa
determinada temperatura, as pressões parciais dos
gases
em
equilíbrio
são
iguais
a:
pNO = 0,1 atm; pN2 = 0,2 atm; pO2 = 0,01 atm, indique
o valor correto da constante de equilíbrio (Kp).
a)
b)
c)
d)
e)
0,2
4
5
40
50
Valério – Material Complementar de Química – 04.05.2015
2
10) (UNB-DF) O pentacloreto de fósforo é um reagente
muito importante em Química Orgânica. Ele é
preparado em fase gasosa através da reação:
13) (CESGRANRIO-RJ) Assinale, entre as opções abaixo,
Kp
a razão relativa
à reação:
Kc
PCℓ3(g) + Cℓ2(g) ⇌ PCℓ5(g)
2 NaHCO3(s) ⇌ Na2CO3(s) + CO2(g) + H2O(g)
Um frasco de 3,00 L contém as seguintes
quantidades de equilíbrio, a 200°C: 0,120 mol de
PCℓ5; 0,600 mol de PCℓ3 e 0,0120 mol de Cℓ2. Calcule
o valor da constante de equilíbrio, em (mol/L) –1, a
essa temperatura.
a)
b)
c)
d)
e)
11) (FCC-BA) A respeito da reação A + B ⇌ C + 2 D,
foram levantados os seguintes dados:
1
2
RT
(RT)2
(RT)3
14) (UFES-ES) A constante de equilíbrio KC é igual a
10,50 para a seguinte reação, a 227°C:
CO(g) + 2 H2(g) ⇌ CH3OH(g)
O valor de Kc para a reação abaixo, na mesma
temperatura, é:
2 CO(g) + 4 H2(g) ⇌ 2 CH3OH(g)
a)
b)
c)
d)
e)
Dos cinco experimentos realizados, quatro já
atingiram o equilíbrio. Em qual dos experimentos o
equilíbrio ainda não foi atingido?
a)
b)
c)
d)
e)
I
II
III
IV
V
3,25
5,25
10,50
21,00
110,25
15) (UFRGS-RS) Se a constante de equilíbrio para a reação:
2 SO2(g) + O2(g) ⇌ 2 SO3(g) é igual a K, a constante de
equilíbrio para a reação SO3(g) ⇌ SO2(g) + 1/2 O2(g)
será igual a:
12) (FUVEST-SP) No gráfico, estão os valores das
pressões parciais de NO2 e N2O4 para diferentes
misturas desses dois gases, quando, a determinada
temperatura, é atingido o equilíbrio. Com os dados
desse gráfico, pode-se calcular o valor da
constante (Kp) do equilíbrio atingido, naquela
temperatura. Seu valor numérico é próximo de:
a) K
b) –K
1
c)
K
K
1
e)
K
d)
16) (FUVEST-SP) Um recipiente fechado de 1 litro,
contendo inicialmente, à temperatura ambiente, 1
mol de I2 e 1 mol de H2, é aquecido a 300 °C. Com
isto, estabelece-se o equilíbrio:
H2(g) + I2(g) ⇌ 2 HI(g)
cuja constante é igual a 1,0 · 102. Qual a
concentração, em mol/L, de cada uma das espécies
H2(g), I2(g) e HI(g) nessas condições?
a)
b)
c)
d)
e)
1
2
4
8
16
a)
b)
c)
d)
e)
Valério – Material Complementar de Química – 04.05.2015
3
0, 0, 2
1, 1, 10
1/6, 1/6, 5/3
1/6, 1/6, 5/6
1/11, 1/11, 10/11
17) (FUVEST-SP) N2O4 e NO2, gases poluentes do ar,
encontram-se em equilíbrio, como indicado:
21) (UFPE-PE) A constante de equilíbrio a 298 K para a
reação N2O4(g) ⇌ 2 NO2(g), é igual a 1,0. Num
recipiente fechado, a 298 K, foi preparada uma
mistura dos gases N2O4 e NO2 com pressões parciais
iniciais de 2,0 e 1,0 bar, respectivamente. Com
relação a esta mistura reacional a 298 K, pode-se
afirmar que:
N2O4 ⇌ 2 NO2
Em uma experiência, nas condições ambientes,
introduziu-se 1,50 mol de N2O4, em um reator de
2,0 litros. Estabelecido o equilíbrio, a concentração de
NO2 foi de 0,060 mol/L. Qual o valor da constante Kc,
em termos de concentração desse equilíbrio?
a)
b)
c)
d)
e)
(
(
2,4 · 10-3
4,8 · 10-3
5,0 · 10-3
5,2 · 10-3
8,3 · 10-2
(
(
(
18) (UFMG-MG) A reação entre os gases SO2 e NO2, a uma
dada temperatura, atinge o equilíbrio descrito pela
equação
) está em equilíbrio.
) no equilíbrio, a pressão parcial do gás N2O4 será
maior que sua pressão parcial inicial.
) no equilíbrio, a pressão parcial do gás NO2 será
maior que sua pressão parcial inicial.
) no equilíbrio, as pressões parciais do N2O4 e NO2
serão as mesmas que as iniciais.
) no equilíbrio, a velocidade da reação direta será
igual à velocidade da reação inversa.
22) (UFRGS-RS) Num vaso de reação a 45°C e 10 atm,
foram colocados 1,0 mol de N2 e 3,0 mols de H2. O
equilíbrio que se estabeleceu pode ser representado
pela equação abaixo:
SO2(g) + NO2(g) ⇌ SO3(g) + NO(g)
As concentrações iniciais e de equilíbrio, em mol/L,
estão representadas neste quadro:
N2(g) + 3 H2(g) ⇌ 2 NH3(g)
Qual a composição da mistura no estado de
equilíbrio, se nessa condição é obtido 0,08 mol de
NH3?
A alternativa que indica, corretamente, a relação de
concentração no equilíbrio é:
a)
b)
c)
d)
e)
x=z
x=y
a-x=z
a + y = 2z
b - y = 2z
23) (UNICAP-PE) Suponha a síntese a seguir:
A(g) + B(g) ⇌ AB(g)
19) (UFPB-PB) 3,0 mols de H2 e 3,0 mols de I2 são
colocados em um recipiente fechado de V(litros) e
atingem o equilíbrio gasoso a 500°C, com constante de
equilíbrio igual a 49. A concentração em mol/L de HI
neste equilíbrio é aproximadamente:
a)
b)
c)
d)
e)
Se as pressões iniciais de A (g) e B (g) forem,
respectivamente, 3 atm e 2 atm, a pressão total, no
equilíbrio, será 4,2 atm. Nas condições indicadas,
aponte as alternativas corretas:
1,2
2,3
3,5
4,7
5,6
(
(
(
(
(
20) (ITA-SP) Num recipiente de volume constante igual a
1,00 dm3, inicialmente evacuado, foi introduzido 1,00
mol de pentacloreto de fósforo gasoso e puro. O
recipiente foi mantido a 227°C e, no equilíbrio final, foi
verificada a existência de 33,4 g de gás cloro. Qual das
opções a seguir contém o valor aproximado da
constante (Kc) do equilíbrio estabelecido dentro do
cilindro e representado pela seguinte equação química?
)
)
)
)
)
A reação não pode atingir o equilíbrio;
A pressão de A (g), no equilíbrio, será 2,2 atm;
A pressão de AB (g), no equilíbrio será 2,2 atm.
O grau de dissociação será 40% em relação a B.
A pressão de B (g), no equilíbrio, será 0,8 atm.
24) (PUC-SP) Ao ser atingido o equilíbrio gasoso:
2 NO2(g) ⇌ N2O4(g)
verificou-se que a massa molecular aparente da
mistura era 82,8 u.
a) Determine sua composição percentual em
volume.
b) Determine o valor da constante de equilíbrio em
pressões parciais, sabendo ser a pressão total, no
equilíbrio, 2 atm.
PCℓ5(g) ⇌ PCℓ3(g) + Cℓ2(g)
Dado: Cℓ = 35,5 g/mol
a) 0,179
b) 0,22
c) 0,42
d) 2,38
e) 4,52
Dados: N = 14 u; O = 16 u
Valério – Material Complementar de Química – 04.05.2015
4
25) (FEI-SP) Em um recipiente de volume V ocorre a
seguinte reação de equilíbrio em fase gasosa:
1A + 1B ⇌ 2C. No início são colocados 6,5 mols de
cada reagente e após atingido o equilíbrio, restaram
1,5 mols de cada reagente. A constante de
equilíbrio (Kc) é igual a:
a)
b)
c)
d)
e)
45 V
22,2 V
44,4 V2
44,4
22,2 V
Aqueles
que
mostram
corretamente
as
concentrações de A e de B, em função do tempo, nos
experimentos Y e Z são, respectivamente,
26) (MACKENZIE-SP) H2(g) + Cℓ2(g) ⇌ 2 HCℓ(g)
1: sentido de formação do HCℓ
2: sentido de decomposição do HCℓ
Relativamente à reação em equilíbrio,
equacionada, são feitas as afirmações:
I. A
expressão
matemática
da
a)
b)
c)
d)
e)
acima
constante
de
28) (VUNESP-SP) Em uma das etapas da fabricação do
ácido sulfúrico ocorre a reação:
2
[HC ]
[H2 ].[C 2 ]
II. Retirando-se HCℓ, o equilíbrio desloca-se no
sentido 1.
III. Aumentando-se a pressão total, o equilíbrio
desloca-se no sentido 2.
IV. Adicionando-se um catalisador, o equilíbrio
desloca-se no sentido 2 com mais facilidade.
V. Retirando-se H2, o equilíbrio desloca-se no
sentido 1.
equilíbrio é K C 
SO2(g) + 1/2 O2(g) ⇌ SO3(g)
Sabendo-se que a constante de equilíbrio da reação
diminui com o aumento da temperatura e que o
processo de fabricação do ácido sulfúrico ocorre em
recipiente fechado, conclui-se que a reação anterior
a) é favorecida pelo aumento do volume do
recipiente.
b) é desfavorecida pelo aumento da pressão total
exercida sobre o sistema.
c) é exotérmica.
d) não é afetada pelo aumento parcial de SO3.
e) tem seu rendimento do equilíbrio que é
estabelecido em presença de um catalisador.
Das afirmações, são corretas somente
a)
b)
c)
d)
e)
I e II.
I e III.
II e I.
II e III.
III e I.
I e II.
II, IV e V.
II e IV.
IV e V.
I, II e III.
29) (PUC-SP) O processo Haber-Bosch, para a síntese
da amônia, foi desenvolvido no início desse século,
sendo largamente utilizado hoje em dia. Nesse
processo, a mistura de nitrogênio e hidrogênio
gasosos é submetida a elevada pressão, na presença
de catalisadores em temperatura de 500°C. A reação
pode ser representada a seguir:
27) (FUVEST-SP) No equilíbrio A ⇌ B, a transformação de
A em B é endotérmica. Esse equilíbrio foi estudado,
realizando-se três experimentos.
N2(g) + 3 H2(g) ⇌ 2 NH3(g)
O gráfico abaixo mostra corretamente as
concentrações de A e de B, em função do tempo,
para o experimento X.
ΔH = - 100 kJ; P = 200 atm
Com relação ao processo Haber-Bosch é incorreto
afirmar que:
a) a alta temperatura tem como objetivo aumentar a
concentração de amônia obtida no equilíbrio.
b) o uso do catalisador e a alta temperatura
permitem que a reação ocorra em uma velocidade
economicamente viável.
c) a alta pressão desloca o equilíbrio no sentido de
produzir mais amônia.
d) o catalisador não influi na concentração final de
amônia obtida após atingido o equilíbrio.
Valério – Material Complementar de Química – 04.05.2015
5
e) para separar a amônia dos reagentes resfriam-se
os gases, obtendo amônia líquida a – 33°C,
retornando o H2 e o N2 que não reagiram para a
câmara de reação.
Com o objetivo de deslocar esse equilíbrio no sentido
da formação de dióxido de nitrogênio, deve-se:
a)
b)
c)
d)
diminuir a pressão e a temperatura.
aumentar a pressão e a temperatura.
aumentar a pressão e diminuir a temperatura.
aumentar a pressão e diminuir as concentrações
de NO e O2.
e) aumentar a temperatura e as concentrações de
NO e O2.
33) (ITA-SP) As opções abaixo referem-se a equilíbrios
químicos que foram estabelecidos dentro de cilindros
providos de êmbolos.
30) (CESGRANRIO-RJ) O gráfico a seguir refere-se ao
sistema químico:
Se o volume interno em cada cilindro for reduzido à
metade, à temperatura constante, em qual das
opções abaixo o ponto de equilíbrio será alterado?
H2(g) + I2(g) ⇌ 2 HI(g)
ao qual se aplica o Princípio de Le Chatelier.
a)
b)
c)
d)
e)
H2(g) + I2(g) ⇌ 2 HI(g)
CaCO3(s) ⇌ CaO(s) + CO2(g)
PbS(s) + O2(g) ⇌ Pb(s) + SO2(g)
CH4(g) + 2 O2(g) ⇌ CO2(g) + 2 H2O(g)
Fe2O3(s) + 3 CO(g) ⇌ 2 Fe(s) + 3 CO2(g)
34) (UFFS-BA) O equilíbrio entre a hemoglobina, Hm, o
monóxido de carbono e o oxigênio pode ser
representado pela equação:
HmO2(g) + CO(g) ⇌ HmO(aq) + O2(g)
sendo a constante de equilíbrio:
Analise-o e assinale a opção correta.
a) A adição de I2(g) em t1 aumentou a concentração
de HI(g).
b) A adição de H2(g) em t2 aumentou a concentração
de I2(g).
c) A adição de H2(g) em t2 levou o sistema ao
equilíbrio.
d) A adição de H2(g) em t1 aumentou a concentração
de HI(g).
e) A adição de HI(g) em t2 alterou o equilíbrio do
sistema.
A partir dessa informação, pode-se afirmar:
1. O CO é perigoso, porque forma uma espécie mais
estável com a hemoglobina que o O2.
2. O valor 210 significa que a reação ocorre mais no
sentido dos reagentes.
3. O CO seria um veneno mais perigoso, se Kc fosse
menor que 1.
4. O envenenamento pode ser evitado, diminuindose a concentração do O2.
5. A reação desloca-se para a direita, retirando-se o
CO.
31) (VUNESP-SP) O equilíbrio gasoso representado pela
equação:
N2 + O2 ⇌ 2 NO ΔH =+ 88kJ
é deslocado no sentido de formação de NO, se:
a)
b)
c)
d)
e)
a pressão for abaixada.
N2 for retirado do sistema.
a temperatura for aumentada.
for adicionado um catalisador sólido ao sistema.
o volume do recipiente for diminuído.
35) (UCB-DF) Num cilindro com pistão móvel, provido de
torneira, conforme a figura, estabeleceu-se o
equilíbrio abaixo, sendo que a temperatura foi
mantida constante.
32) (UNIRIO-RJ) Abaixo é apresentada uma reação
química em equilíbrio:
2 NO(g) + O2(g) ⇌ 2 NO2(g) ΔH < 0
Valério – Material Complementar de Química – 04.05.2015
6
De acordo com os dados apresentados e seus
conhecimentos sobre equilíbrio químico, assinale V para
as alternativas verdadeiras e F para as falsas.
1- ( )
Reduzir o volume, por deslocamento do
pistão, acarretará maior produção de NO2(g)
dentro do cilindro.
2- ( )
Introduzir mais NO2(g) pela torneira, o
pistão permanecendo fixo, acarretará maior
produção de N2O4(g) dentro do cilindro.
3- ( )
Introduzir mais N2O4(g) pela torneira, o
pistão permanecendo fixo, acarretará um
deslocamento do equilíbrio no sentido direto, de
formação de NO2(g), até o mesmo ser
restabelecido.
4- ( )
Aumentar o volume, por deslocamento do
pistão, acarretará um deslocamento do equilíbrio
para a esquerda, havendo maior produção de
N2O4(g).
5- ( )
Introduzir ar pela torneira, o pistão
permanecendo fixo, não desloca o equilíbrio
porque nenhum de seus componentes participa
da reação.
GABARITO:
01) a) 1N2H9(g) + 1 NO2(g) ⇌ 2 H2O(v) + 3/2 N2(g)
b) H2O é o produto y porque apresenta a maior quantidade
formada
c) Em t6: as concentrações ficam constantes
02) D
03) E
04) C
05) B
06) a) Kc = 0,005
b) A reação é endotérmica porque o aumento da temperatura
leva a um aumento na concentração de HCℓ no equilíbrio
07) E
08) D
09) C
10) C
11) C
12) D
13) KC = 50
14) E
15)C
16)C
17) C
18) C
19) D
20) C
21) F, F, V, F, V
22) E
23) F, V, F, V, F
24) a) 20% de NO2 e 80% de N2O4
b) Kp = 10
25) D
26) A
27) C
28) C
29) A
30) D
31) C
32) C
33) b
34) V, F, F, F, F
35) F, V, V, F, V
Valério – Material Complementar de Química – 04.05.2015
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