LISTA 5 PROF: Alex DATA: 19/ 05 / 2010 Físico

NOME:
PROF:
Alex
LISTA 5
Físico-Química
01 - (FUVEST SP/2010)
Cloreto de nitrosila puro (NOCl) foi aquecido a 240 oC
em um recipiente fechado. No equilíbrio, a pressão
total foi de 1,000 atm e a pressão parcial do NOCl foi
de 0,640 atm.
A equação abaixo representa o equilíbrio do sistema:
2 NOCl(g)

→
←

2 NO(g) + Cl2(g)
a) Calcule as pressões parciais do NO e do Cl2 no
equilíbrio.
b) Calcule a constante do equilíbrio.
02 - (UFMS/2010)
A equação abaixo ilustra a reação de transformação
do dióxido de carbono em monóxido de carbono,
muito importante para a indústria siderúrgica.
C(s) + CO2(g)

→
←

2CO(g) ∆H = 174 kJ/mol de carbono
Como envolve gases, a constante de equilíbrio dessa
reação pode ser expressa, como:
Kp = (pCO) 2 / (pCO2), em que “p” é a pressão parcial
do gás. A respeito desse equilíbrio, analise as
proposições abaixo e assinale a(s) correta(s).
(Use: Massa Molar em g/mol: C = 12).
01. Na transformação de 4,8 g de carbono em CO, são
consumidos 69,6 kJ.
02. A soma das pressões (pCO)2 com (pCO2) é igual à
pressão total do sistema.
04. A adição de carbono sólido não altera o
equilíbrio, pois sua concentração é constante.
08. Trata-se de uma reação de combustão,
consequentemente de um processo exotérmico.
16. A velocidade da reação direta é dada por: v =
K[C]⋅[CO2]
03 - (UFPE/2010)
A reação de decomposição do flúor molecular (F2)
gasoso em átomos de flúor gasosos possui uma
constante de equilíbrio igual a 3×10–11. Se a pressão
inicial de flúor molecular for de 120 bar, a pressão
dos átomos de flúor no equilíbrio será de n × 10–5.
Calcule o valor de n.
04 - (UFPA/2009)
A uma certa temperatura, a constante de equilíbrio,
KC, para a reação representada abaixo, é igual a 9,0.
NO2(g) + NO(g) →
← N2O(g) + O2(g)
Suponha que 0,06 mol de cada um dos reagentes
estão misturados com 0,10 mol de cada um dos
produtos, em um recipiente de 1,0 litro de
capacidade. Assim, quando a mistura alcançar o
equilíbrio, na temperatura do experimento, a massa
de N2O, em gramas, obtida será igual a
a) 5,28.
b) 32,4.
c) 88,0.
d) 126,5.
e) 200,8.
Dados: Massas molares (g/mol): N = 14; O = 16
DATA: 19/ 05 / 2010
(Equilíbrio Químico)
05 - (UFPEL RS/2009)
As fórmulas N2(g) e H2(g) representam duas
substâncias moleculares gasosas e diatômicas. Em
determinadas condições de temperatura e de
pressão, são postos a reagir 0,5 mol/litro de N2(g) e
1,5 mol/litro de H2(g), conforme a equação:
N 2(g ) + 3H 2(g )
→
←
2 NH 3( g ) + calor
A variação hipotética das concentrações desses
reagentes com o passar de tempo consta na tabela a
seguir:
Tempo em
0
20
40
60
80 100 120
segundos
[N 2(g) ]
0,5 0,34 0,24 0,18 0,18 0,18 0,18
[H 2(g) ]
1,5 1,02 0,72 0,54 0,54 0,54 0,54
Sobre essa reação, é correto afirmar que
a) o rendimento de NH3 no equilíbrio diminuiria se
a pressão sobre o sistema fosse aumentada.
b) a velocidade de consumo de N2 é o triplo da
velocidade de consumo de H2.
c) a substância NH3 desaparece com a mesma
velocidade com que a substância N2 aparece.
d) um aumento de temperatura aumentaria o
rendimento de NH3, em virtude de a reação
inversa do equilíbrio ser endotérmica.
e) ela é reversível e o rendimento do produto da
reação direta no equilíbrio é de 64%.
06 - (UECE/2009)
A obtenção industrial do estanho ocorre segundo a
reação
SnO2(s) + 2 H2(g) ↔ Sn(s) + 2H2O(g), a 750 ºC.
Sabendo que a pressão total no sistema é 0,5 atm e a
pressão parcial da água é de 0,3 atm, a constante de
equilíbrio Kp será
a) 1,25.
b) 2,25.
c) 3,75.
d) 4,25.
07 - (UFPR/2009)
O gráfico a seguir descreve as variações das
concentrações das espécies presentes num sistema
reacional, em função do tempo, para a reação
hipotética:
xA + yB
→
←
zC
Com base no gráfico, assinale a alternativa que,
respectivamente, apresenta os coeficientes x, y e z e
indica se o valor de Kc é maior ou menor que 1.
a) 1, 1, 2, <1.
b) 1, 1, 2, >1.
c) 1, 3, 2, <1.
d) 1, 3, 2, >1.
e) 2, 1, 1, >1.
08 - (FUVEST SP/2008)
Certas quantidades de água comum (H2O) e de água
deuterada (D2O) – água que contém átomos de
deutério em lugar de átomos de hidrogênio – foram
misturadas. Ocorreu a troca de átomos de hidrogênio
e de deutério, formando-se moléculas de HDO e
estabelecendo-se o equilíbrio (estado I)
H 2O + D 2O
→
←
Se 4 mols de moléculas de O2 são injetados em um
equipamento com capacidade volumétrica de 4 litros
contendo 5 mols de moléculas de hidrogênio em
condições experimentais que permitam que apenas
60% das moléculas de O2 reajam, pergunta-se: qual o
valor aproximado da constante de equilíbrio (Kc) para
a formação de água?
a) 700
b) 4.000
c) 660
d) 2.000
e) 1.440
11 - (UFJF MG/2010)
Na indústria, a produção de NH3(g), amônia, é
realizada pela reação em fase gasosa descrita abaixo.
2 HDO
As quantidades, em mols, de cada composto no
estado I estão indicadas pelos patamares, abaixo, no
diagrama.
Depois de certo tempo, mantendo-se a temperatura
constante, acrescentou-se mais água deuterada, de
modo que a quantidade de D2O, no novo estado de
equilíbrio (estado II), fosse o triplo daquela antes da
adição. As quantidades, em mols, de cada composto
envolvido no estado II estão indicadas pelos
patamares, abaixo, no diagrama.
3 H2(g) + N2(g)

→
←

2NH3(g) ∆Η < 0
Pela análise da equação, é CORRETO afirmar que:
a) haverá uma maior produção de amônia com a
redução da pressão.
b) o volume de NH3(g) produzido a partir de 12 g de
H2(g), nas condições normais de temperatura e
pressão (CNTP), é igual a 89,6 L.
c) a reação ocorre com absorção de calor.
d) se o gás produzido for borbulhado em água
contendo
fenolftaleína, a solução final
permanecerá incolor.
e) o aumento da temperatura reacional deslocará o
equilíbrio para a formação de NH3(g).
12 - (UEG GO/2009)
A figura abaixo descreve hipoteticamente o sistema de
obtenção do composto B, o qual é obtido conforme a
reação a seguir:
A(s)
←
→
B(s) + C(g)
∆H = +118 kJ∙mol–1
A constante de equilíbrio, nos estados I e II, tem,
respectivamente, os valores
a) 0,080 e 0,25
b) 4,0 e 4,0
c) 6,6 e 4,0
d) 4,0 e 12
e) 6,6 e 6,6
09 - (UFAM/2008)
Considere que a reações A e B abaixo e suas
respectivas constante de equilíbrio:
2 NO2(g) + O2(g) 2 NO3(g) KA
NO3(g) NO2(g) + ½ O2(g)
KB
A constante de equilíbrio KB será igual a:
a) K1/2
b) K
c) K–1/2
d) K–1
e) –K
10 - (UFAC/2007)
Considere uma reação em equilíbrio como mostrada
a seguir:
2 H 2 (g) + O 2 (g) →
← 2 H 2 O(g)
A ação economicamente adequada do operador para
aumentar o rendimento do produto B ocorre com
a)
b)
c)
d)
a adição de catalisador.
a compressão do êmbolo.
o aumento da temperatura do sistema.
a abertura da válvula para escape dos gases.
13 - (UEPG PR/2009)
Observe a seguinte equação, que representa o
equilíbrio do CO2, dissolvido em uma solução aquosa.
−
+
CO2(g) + 2 H2O(l) →
∆H < 0
← HCO 3 (aq) + H3O (aq)
2
Com relação ao equilíbrio desse gás em refrigerantes,
assinale o que for correto.
01. A dissolução do CO2 em H2O é favorecida pela
diminuição da temperatura.
02. Quando o refrigerante é ingerido, a elevada
concentração de íons H3O+ no estômago provoca
o deslocamento do equilíbrio para a esquerda,
aumentando a quantidade de CO2 desprendido, o
que provoca o popularmente conhecido arroto.
04. Quando se abre uma garrafa de refrigerante
quente, geralmente ele desprende grande
quantidade de gás, e parte do refrigerante escoa
para fora. Isso se explica pelo fato de que no
momento em que a garrafa é aberta, ocorre uma
diminuição da pressão, em decorrência da
diminuição da solubilidade do gás no meio
aquoso.
08. Quando o refrigerante é consumido gelado, a
maior temperatura do organismo em relação a
ele provoca uma diminuição da solubilidade do
CO2 (g).
14 - (UFG GO/2009)
Ésteres podem ser obtidos de diferentes formas,
dentre elas a reação entre um ácido e um álcool com
catálise ácida. Outra opção de obtenção de ésteres é a
reação entre um álcool e um cloreto de acila. Ambas
reações estão representadas nas equações químicas a
seguir:
O
R'
O
CoCl 2 ⋅ 6H 2 O
→
←
CoCl 2 + 6H 2 O ∆H > 0
Azul
Rosa
Considerando-se essas informações, é Corre to
afirmar que as duas condições que favorecem a
ocorrência, no “galinho do tempo”, da cor azul são
a) alta temperatura e alta umidade.
b) alta temperatura e baixa umidade.
c) baixa temperatura e alta umidade.
d) baixa temperatura e baixa umidade.
16 - (UNESP SP/2009)
O ácido nítrico é muito utilizado na indústria química
como insumo na produção de diversos produtos,
dentre os quais os fertilizantes. É obtido a partir da
oxidação catalítica da amônia, através das reações:
Pt
I. 4 NH 3 (g) + 5 O 2 (g) →
4 NO (g) + 6 H 2 O (g)
1000 º
II. 2 NO (g) + O 2 (g)
→
←
III. 3 NO 2 (g) + H 2 O (l)
2 NO 2 (g)
→
←
2 HNO 3 (aq) + NO (g)
Calcule as entalpias de reação e responda se é
necessário aquecer ou resfriar o sistema reacional
nas etapas II e III, para aumentar a produção do ácido
nítrico. Considere as reações dos óxidos de nitrogênio
em condições padrões (p = 1 atm e t = 25 ºC), e as
entalpias de formação ( ∆H f ) em kJ·mol–1,
apresentadas na tabela.
Substância
∆H f (kJ ⋅ mol −1 )
NO(g ) NO 2 (g ) H 2 O(l) HNO 3 (aq )
+ 90,4
+ 33,9
− 285,8
− 173,2
R' + H 2O
OH +
R
OH
R
O
R'
distintas  azul ou rosa , como representado nesta
equação:
O
O
R' + HCl
OH +
R
Cl
R
O
a) Considerando que as reações iniciam-se com 1
mol de cada reagente, em qual delas haverá
maior produção de éster após o fim da reação?
Justifique.
b) Escreva a fórmula estrutural plana do álcool e do
ácido necessário para a obtenção do etanoato de
3-metil-butila.
15 - (UFMG/2009)
O “galinho do tempo”, abaixo representado, é um
objeto que indica as condições meteorológicas, pois
sua coloração muda de acordo com a temperatura e a
umidade do ar.
17 - (UFTM MG/2008)
Observou-se que, ao se adicionarem algumas gotas de
suco de limão a um refrigerante gasoso, aumenta-se a
efervescência.
Esse fenômeno se deve
a) ao deslocamento do equilíbrio de solubilidade do
CO2 em água.
b) ao aumento de pH do refrigerante, provocado
pelo suco de limão.
c) à reação da vitamina C com o açúcar do
refrigerante.
d) à formação de mistura heterogênea do suco de
limão com o refrigerante.
e) à diminuição da temperatura resultante da adição
de suco de limão.
18 - (UFOP MG/2008)
Quando o fosgênio, COCl2, é introduzido em um
reator, o equilíbrio é alcançado de acordo com a
seguinte reação:
COCl 2 (g )
Nesse caso, a substância responsável por essa
mudança de coloração é o cloreto de cobalto, CoCl2,
que, de acordo com a situação, apresenta duas cores
←
→
CO(g) + Cl 2 (g )
O gás cloro é verde, enquanto os outros gases são
incolores. A quantidade de 0,3 mol de fosgênio é
introduzido em um recipiente de 5,0 L a uma certa
temperatura e, quando o equilíbrio é alcançado,
observa-se a formação de 0,02 mol.L–1 de gás cloro.
a) Calcule a constante de equilíbrio K para essa
reação na temperatura do experimento.
b) Complete o quadro abaixo indicando como a
coloração da mistura seria alterada se o sistema
fosse submetido às seguintes mudanças. (Para
3
completar o quadro, utilize as expressões “verde
mais escuro”, “verde mais claro” ou “não se
alteraria”.)
Aumento do volume
Adição de mais CO a volume
constante
Adição de um gás inerte a
volume constante
c) Explique como determinar experimentalmente se
a reação direta é endotérmica ou exotérmica.
TEXTO: 1 - Comum às questões: 19, 20
Uma das principais descobertas que impulsionou a
produção de alimentos foi o processo industrial de
Haber-Bosch da produção de amônia, que ocorreu há
cerca de 100 anos, de acordo com a reação (1):
N 2 (g ) + 3H 2 (g ) →
(1)
← 2NH 3 (g )
∆H º = −92kJ / mol, ∆Gº = −16kJ / mol e
Kc = 5,0 × 108 (L / mol) 2 .
19 - (UFRN/2009)
A tabela abaixo apresenta os efeitos da temperatura e
da pressão na produção de amônia pelo método de
Haber-Bosch:
Fonte: MASTERTON, William L., Hurley Cecile N.
Chemistry:
Principles & Reactions. Second Edition,
By Saunders College Publishing, 1993, USA.
As condições econômicas aceitáveis, para se produzir
amônia industrialmente, são: pressão acima de 100
atm, temperatura em torno de 450°C e uso de um
catalisador.
Com base em todas essas informações, pode-se
afirmar:
a) A diminuição da pressão de 1000 atm para 100
atm diminui a produção de amônia porque o
processo é endotérmico.
b) A temperatura constante, o aumento da pressão
de 10 atm para 100 atm aumenta a produção de
amônia porque o processo é endotérmico.
c) A pressão constante, o aumento da temperatura
de 200°C para cerca de 450°C diminui a
quantidade de amônia, embora aumente a
velocidade da reação.
d) A diminuição da temperatura de 600°C para
cerca de 450°C aumenta a quantidade de amônia,
embora aumente a velocidade da reação.
20 - (UFRN/2009)
O gráfico abaixo representa a modificação que
acontece nas concentrações dos reagentes e produto,
após uma perturbação do equilíbrio no tempo t1.
De acordo com o gráfico, essa perturbação poderia
ser causada por
a) aumento da pressão total.
b) adição de NH3(g).
c) aumento da temperatura.
d) adição de H2(g).
GABARITO:
1) Gab:a) p NO = 0,24atm ; p Cl 2 = 0,12atm
b) Kp = 1,6875 . 1022) Gab: 05
3) Gab: 06
4) Gab: A
5) Gab: E
6) Gab: B
7) Gab: D
8) Gab: B
9) Gab: C
10) Gab: E
11) Gab: B
12) Gab: D
13) Gab: 11
14) Gab: a)A segunda reação, pois não é uma reação
reversível nas condições apresentadas.
b)
15) Gab: C
16) Gab: Entalpia de redação em II:∆H = –113 kJ
Entalpia de redação em III:∆H = –71,9 kJ
Como as reações são exotérmicas, para aumentar a
produção de acido nítrico, devemos resfriar o sistema
reacional nas etapas II e III, pois os equilíbrios serão
deslocados no sentido de formação dos produtos
(“para a direita”), de acordo com o Principio de Le
Chatelier.
17) Gab: A
18) Gab:
a) Kc = 2,0 × 10 −2 mol.L−1
Aumento do volume
b) Adição de mais CO a volume constante
Verde mais escuro
Verde mais claro
Adição de um gás inerte a volume constante Verde mais claro
c) Podemos aumentar a temperatura e verificar se a
cor fica verde mais escuro ou verde mais claro. Se
a reação direta for endotérmica, a cor deve ser
alterada para verde mais escuro, caso contrário a
reação é exotérmica.
19) Gab: C
20) Gab: D
Bons estudos...
4