Exercicios – TERMOQUIMICA

TERMOQUÍMICA
1) (UFRGS) Conhecendo-se as equações termoquímicas
ΔH = - 70,96 kcal
S(rômbico) + O2(g) → SO2(g)
S(monoclínico) + O2(g) → SO2(g) ΔH = - 71,03 kcal
são feitas as seguintes afirmações:
I- A formação do SO2 é sempre endotérmica.
II- A conversão da forma rômbica na forma monoclínica é endotérmica.
III- A forma alotrópica estável do enxofre na temperatura da experiência é a monoclínica.
As afirmações corretas são
A) apenas a I
B) apenas a II
C) apenas I e II
D) apenas II e III
E) I, II e III
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2) (UFRGS) A combustão do carbono é representada pela equação
C(grafite) + O2(g) → CO2(g) + 94,0 kcal
Quando nessa reação há a produção de 1,0 litro de CO2, medido nas CNTP, são liberadas,
aproximadamente
A) 2 kcal.
B) 4 kcal.
C) 6 kcal.
D) 8 kcal.
E) 10 kcal.
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3) (UFRGS) A combustão de uma substância ocorre
A) porque existe um fluido presente em todas os materiais combustíveis que é liberado quando
a mesmo queima.
B) pelo simples contato da mesma com o oxigênio, que é um material comburente.
C) na reação com o oxigênio, num processo exotérmico, originando moléculas mais simples.
D) sempre que houver absorção de calor durante a reação.
E) sempre que o gás carbônico reage com a mesma, reduzindo-a a cinza com a produção de
calor ou luz.
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4) (UFRGS) Dadas as seguintes equações termoquímicas:
2 H2(g) + O2(g) → 2 H2O(g) ΔH = - 116,24 kcal
2 H2(g) + O2(g) → 2 H2O(l) ΔH = - 137,12 kcal
pode-se afirmar que
A) a formação da água no estado líquido consome mais calor do que no estado gasoso.
B) a análise da água é um processo exotérmico.
C) a condensação de um mol de água libera 10,44 kcal.
D) a condensação de dois mols de água absorve 20,88 kcal.
E) a vaporização da água é um processo exotérmico.
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5)(UFRGS) Alguns processos podem apresentar comportamento endotérmico ou exotérmico,
dependendo do tipo de substância envolvida. Um exemplo característico desses processos é a
A) dissolução.
B) combustão.
C) decomposição térmica.
D) neutralização.
E) queima.
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6) O ΔH da reação H2O (g) → H2 (g) + ½ O2 (g), calculado a partir dos dados da tabela
abaixo, é igual a ____________ kJ por mol de H2O (g).
Ligação
Energia de ligação
(kJ/mol)
O–H
460
H–H
436
O=O
490
A) −239
B) −478
C) +239
D) +478
E) +1101
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1
7) (UNIFOR) Considere as seguintes transformações:
I. Degelo de um "freezer".
II. Sublimação da naftalina.
III. Formação de uma nuvem de chuva a partir do vapor d'água do ar.
IV. Combustão do álcool comum.
Dessas transformações, são exotérmicas SOMENTE
A) I e II
B) II e III
C) III e IV
D) I, II e IV
E) II, III e IV
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8) (UNIFOR) Sabendo-se que, no estado padrão, o
• calor de formação (entalpia) dos elementos na forma mais estável é igual a zero
• calor liberado na transformação de CO(g) em CO2(g) pela combustão, é −284 kJ/mol
• calor de formação (entalpia) do CO(g) é −110 kJ/mol
o valor do calor de formação do CO2 (g) no estado padrão, em kJ/mol, é
A) + 394
B) + 174
C) 110
D) − 174
E) − 394
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9) (UNIFOR) Observe o gráfico abaixo.
- Para a reação CO2 + NO → X → CO + NO2 a energia de ativação é igual a 342 kJ/mol de
CO2.
- Para a reação CO + NO2 → X → CO2 + NO a energia de ativação é igual a 116 kJ/mol de CO.
Assim sendo, a variação de entalpia, ΔH, prevista para a reação CO2 + NO → CO + NO2 é igual
a
A) −226 kJ/mol
B) −116 kJ/mol
C) +226 kJ/mol
D) +342 kJ/mol
E) +458 kJ/mol
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10) (UNIFOR) Nas condições ambiente,
– atribui-se o valor zero para a entalpia de formação do O2(g), bem como para o S8(s).
– a combustão total de S8(s) produzindo SO2(g) libera cerca de 2,4 x 103 kJ por mol de S8
consumido.
– a combustão total de S8 (s), em presença de catalisador, produzindo SO3(g) libera cerca de
2,6 x 103 kJ por mol de S8 consumido.
Nessas condições, a variação de entalpia de SO2(g) + ½ O2 (g) → SO3(g), por mol de SO3
produzido deve ser igual a
A) –50 kJ
B) –25 kJ
C) zero
D) +25 kJ
E) +50kJ
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2
11) (UNIFOR) A entalpia de combustão de 1 mol de etanol é aproximadamente 1,4 x 103 kJ e
a densidade desse álcool é cerca de 0,8 kg/L. Sendo assim, o volume mínimo de etanol que
deve ser queimado para aquecer 10 kg de água de 20 ºC a 40 ºC é próximo de
Massa molar do etanol = 46 g/mol
Calor específico da água = 4,2 kJ/(kgºC)
A) 52 mL
B) 35 mL
C) 25 mL
D) 20 mL
E) 12 mL
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12) Observe as equações que representam a formação da água:
H2(g) + ½ O2(g) → H2O(v) ΔH = – 242,9 kJ/mol
H2(g) + ½ O2(g) → H2O(l) ΔH = – 286,6 kJ/mol
H2(g) + ½ O2(g) → H2O(s) ΔH = – 292,6 kJ/mol
De acordo com essas transformações, assinale a afirmativa INCORRETA.
A) Todas essas transformações são exotérmicas.
B) Um mol de vapor de água contém mais energia que um mol de água líquida.
C) A transformação H2O(l) → H2O(s) absorve 6 kJ/mol.
D) A formação de água a partir do hidrogênio libera calor.
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13) (FURG) Sabemos que nas mudanças de estado físico há absorção ou liberação de
energia, dependendo do processo. Os dados abaixo correspondem a variações de entalpias
padrão para mudanças de estado físico da água:
ΔHº = + 7,3 kJ/mol
H2O(s) ⇒ H2O(l)
H2O(l) ⇒ H2O(v)
ΔHº = + 44 kJ/mol
Sobre essas mudanças, são feitas quatro afirmativas.
I - O valor de ΔHº para o processo H2O(s) ⇒ H2O(v) é 51,3 kJ/mol.
II - Na formação das nuvens, a condensação do vapor d’água é exotérmica.
III - A ruptura de ligações intermoleculares na água líquida é exotérmica.
IV - Em nossa pele, vapor d’água queima mais que água líquida, ambos a 100 ºC.
Quais afirmativas estão corretas?
A) Apenas I.
B) Apenas I e II.
C) Apenas III e IV.
D) Apenas I, II e IV.
E) I, II, III e IV.
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14) (FURG) Observe as entalpias de formação padrão a 25 °C para as reações
H2 (g) + ½ O2 (g) → H2O (g) ΔH° = - 57,8 kcal/mol
ΔH° = -17,9 kcal/mol
C(s) + 2 H2 (g) → CH4 (g)
Sabendo-se que na reação de combustão completa a 25°C do CH4(g) à CO2(g) e H2O(g)
liberam-se 192 kcal/mol, pode-se afirmar que o valor do ΔH° a 25 °C para a reação
C (s) + 2 H2O (g) → CO2 (g) + 2 H2 (g)
é de
A) – 85,2 kcal/mol.
B) + 42,6 kcal/mol.
C) – 30,9 kcal/mol.
D) + 21,3 kcal/mol.
E) – 152,1 kcal/mol.
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15) (ITA) Considere os valores das seguintes variações de entalpia ( H) para as reações
químicas representadas pelas equações I e II, onde (graf) significa grafite.
I. C(graf) + O2(g) → CO2 (g) ΔH(298 K; 1 atm) = -393 kJ
II. CO(g) +1/2O2 (g) → CO2 (g) ΔH(298 K; 1 atm) = -283 kJ
Com base nestas informações e considerando que todos ΔH se referem á temperatura e
pressão citadas acima, assinale a opção CORRETA:
A) C(graf) + ½ O2 (g) → CO(g) ; ΔH = +110 kJ
B) 2 C(graf) + O2 (g) → 2CO(g) ; ΔH = -110 kJ
3
C) 2 C(graf) + ½ O2 (g) → C (graf) + CO(g) ; ΔH = +110 kJ
D) 2 C(graf) + 2 O2 (g) → 2CO(g) + O2 (g) ; ΔH = +220 kJ
E) C(graf) + O2 (g) → COg) + ½ O2 (g) ; ΔH = -110 kJ
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16) (PUCRS) Isômeros são moléculas que têm a mesma fórmula molecular, mas diferentes
arranjos dos átomos. Um composto com fórmula C4H8 apresenta três isômeros cujas entalpias
de combustão estão indicadas na tabela a seguir:
A transformação do isômero cis-2-buteno para o trans-2-buteno apresenta uma variação de
entalpia em kJ/mol de aproximadamente
A) +20,5
B) +12,5
C) -9,2
D) -5,4
E) -3,3
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17) (PUCRS) Considere o seguinte diagrama energético, referente à reação de síntese de um
composto genérico AB.
De acordo com o diagrama, os reagentes e o produto podem ser representados
especificamente pela equação
A) CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O
B) C + O2 → CO2
C) 2H2O → 2H2 + O2
D) H2O(s) → H2O(l)
E) CaCO3 → CaO + CO2
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18) (PUCRS) Analise os seguintes calores de combustão:
ΔH = − 60,0 kcal
(COOH)2(s)
(COOCH3)2(l) ΔH = − 401,0 kcal
ΔH = − 173,7 kcal
CH3OH(l)
Na esterificação do ácido oxálico pelo álcool metílico, conforme a equação
(COOH)2(s) + 2CH3OH(l) → (COOCH3)2(l) + 2H2O(l)
o calor de reação, em relação ao ácido, em kcal/mol, é aproximadamente
A) − 6,4
B) − 12,8
C) + 107,3
D) + 167,3
E) − 634
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19) Considerando as transformações
4
conclui-se que ocorre transformação endotérmica apenas em
A) I
B) II
C) III D) I e II
E) II e III
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20) (PUCRS) Um importante aspecto a ser considerado sobre a qualidade de um combustível é
a quantidade de energia produzida na sua reação de combustão. A tabela abaixo apresenta o
calor de combustão de algumas substâncias presentes em combustíveis que são comumente
utilizados.
Substância
Ocorrência
Calor de combustão (kcal/mol)
Metano (CH4)
Gás natural veicular (GNV)
212,8
Butano (C4H10)
Gás liquefeito de petróleo (GLP)
635,9
Octano (C8H18)
Gasolina
1320,6
Com base nos dados da tabela acima, são feitas as seguintes afirmativas:
I. O GNV é o combustível que apresenta o maior poder calorífico em kcal/grama de
combustível.
II. A combustão completa de 1 mol de butano produz 10 mols de água.
III. O calor liberado na combustão completa de 1g de octano é de aproximadamente -15 kcal.
IV. A combustão completa de 1 mol de GNV consome menos oxigênio do que a de 1 mol de
butano.
Pela análise das afirmativas, conclui-se que somente estão corretas
A) I e II
B) I e IV
C) II e III
D) III e IV
E) II, III e IV
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21) (PUCRS) Uma importante aplicação dos calores de dissolução são as compressas de
emergência, usadas como primeiro-socorro em contusões sofridas, por exemplo, durante
práticas esportivas. Exemplos de substâncias que podem ser utilizadas são CaCl2(s) e
NH4NO3(s), cuja dissolução em água é representada, respectivamente, pelas equações
termoquímicas:
ΔH = −82,7 kJ/mol
CaCl2(s) + aq →CaCl2(aq)
NH4NO3(s) + aq → NH4NO3(aq) ΔH = +26,3 kJ/mol
Com base nessas equações termoquímicas, é correto afirmar que
A) a compressa de CaCl2 é fria, pois a reação ocorre com absorção de calor.
B) a compressa de NH4NO3 é quente, uma vez que a reação ocorre com liberação de calor.
C) a compressa de CaCl2 é quente, já que a reação é exotérmica.
D) a compressa de NH4NO3 é fria, visto que a reação é exotérmica.
E) o efeito térmico produzido em ambas é o mesmo.
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22) (PUCRS) A reação ocorrida na queima de um palito de fósforo deve-se a uma substância
chamada trissulfeto de tetrafósforo, que inflama na presença de oxigênio, e pode ser
representada pela equação
P4S3(s) + 8 O2(g) → P4O10(s) + 3 SO2(g)
Entalpia padrão das substâncias
envolvidas na reação
Composto
ΔHfº (kJ/mol)
P4S3(s)
−151,0
P4O10(s)
−2940,0
SO2(g)
−296,8
A quantidade de calor _________ na reação de combustão de 22 g de P4S3(s) é,
aproximadamente, _________ kJ.
A) liberado 367,4
B) liberado 338,4
C) absorvido 3384
D) absorvido 3674
E) liberado 3674
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23) (PUCRS) A fabricação do alumínio a partir da bauxita está representada pela equação
5
Al2O3(s) → 2 Al(s) + 3/2O2(g) ΔH = +1675,7 kJ
A energia envolvida na obtenção do alumínio necessário para fabricar seis latas de
refrigerante, cuja massa é de 13,5 g cada, é aproximadamente _________ kJ de calor
_________.
A) 279
liberado
B) 558
absorvido
C) 838
absorvido
D) 1676
liberado
E) 2514
absorvido
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24) (PUC-RIO) Aerosóis contêm compostos clorados, como o Freon-11 (CFCl3 ), que, na
estratosfera, atuam na remoção da camada de ozônio. A reação total deste processo é:
O3 (g) + O (g) → 2 O2 (g)
As reações abaixo são as etapas da reação total:
O3 (g) + Cl (g) → O2 (g) + ClO (g) ΔH0 = −120 kJ
ClO (g) + O (g) → Cl (g) + O2 (g) ΔH0 = −270 kJ
Portanto, o ΔH0 da reação de remoção do ozônio é:
A) −150 kJ.
B) 150 kJ.
C) −30 kJ.
D) 390 kJ.
E) −390 kJ.
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25) (UEM) Observe os dados a seguir:
ΔHo = -1203,6 kJ
2Mg(s) + O2(g) → 2 MgO(s)
Mg(OH)2(s) → MgO(s) + H2O(l) ΔHo = +37,1 kJ
ΔHo = -571,7 kJ
2H2(g) + O2(g) → 2H2O(l)
Baseando-se no exposto acima, a entalpia padrão de formação do Mg(OH)2(s), a 25 oC e 1
atm, é, aproximadamente,
A) +850,5 kJ.
B) +37,1 kJ.
C) -37,1 kJ.
D) -887,6 kJ.
E) -924,7 kJ.
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26) (UERGS) O perfil de reação
corresponde a uma reação
A) endotérmica com energia de ativação igual a 40 kJ.mol–1.
B) exotérmica com ΔH = 20 kJ.
C) endotérmica com energia de ativação igual a 50 kJ.mol–1.
D) exotérmica com energia de ativação igual a 40 kJ.mol–1.
E) exotérmica com ΔH = –20 kJ.
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6
27) (UFC) As “bolsas frias”, que servem como compressas térmicas no tratamento de lesões
musculares, são, geralmente, fabricadas com recipientes de plástico, fisicamente divididos em
dois compartimentos. Um destes contém nitrato de amônio ( NH4NO3 ) e o outro água ( H2O ).
Uma pequena compressão no recipiente provoca o rompimento da divisória, causando a
dissolução do NH4NO3 na água, originando o resfriamento da mesma.
Com relação ao processo descrito, é correto firmar que :
A) origina-se da decomposição endotérmica do NH4NO3, formando as substâncias simples
N2(g), O2(g) e H2(g).
B) é endotérmico e origina-se da formação das ligações covalentes entre os íons NH4+ e NO3com a água.
C) é exotérmico e o calor liberado provoca o resfriamento da água, devido a o seu baixo valor
de calor específico.
D) é endotérmico e origina-se da interação entre os íons NH4+ e NO3- e as moléculas de água
(hidratação).
E) se origina de uma reação endotérmica de dupla troca com conseqüente formação de N2(g),
O2(g) e H2(g).
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28) (UNIFESP) Quando o óxido de magnésio está na presença de uma atmosfera de gás
carbônico, este é convertido a carbonato de magnésio.
São dadas as entalpias-padrão de formação:
ΔHºf = –602 kJ/mol
Mg (s) + 1/2 O2 (g) → MgO (s)
ΔHºf = –394 kJ/mol
C (s, grafita) + O2 (g) → CO2 (g)
ΔHºf = –1 096 kJ/mol
Mg (s) + C (s, grafita) + 3/2 O2 (g) → MgCO3 (s)
A formação de um mol de carbonato de magnésio, a partir do óxido de magnésio e gás
carbônico, é uma reação
A) endotérmica, com valor absoluto de entalpia de 100 kJ.
B) exotérmica, com valor absoluto de entalpia de 100 kJ.
C) endotérmica, com valor absoluto de entalpia de 888 kJ.
D) exotérmica, com valor absoluto de entalpia de 888 kJ.
E) endotérmica, com valor absoluto de entalpia de 1 304 kJ.
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29) (UEL) A sacarose é um alimento importante para o ser humano. O metabolismo dos
açúcares envolve reações que são as fontes de energia para que a célula possa realizar os
trabalhos mecânico, elétrico e químico.
O metabolismo de açúcares durante a respiração é representado pela reação de combustão:
ΔH < 0
C12H22O11(s) + 12O2(g) → 12CO2(g) + 11H2O(l)
Dados: ΔHo (formação) C12H22O11 = −2222 kJ/mol; CO2 = −394 kJ/mol; H2O = −286 kJ/mol
Qual a massa de sacarose necessária para a liberação de 314 kJ de energia?
A) 11 g.
B) 25 g.
C) 19 g.
D) 29 g.
E) 31 g.
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30) (UDESC) Determine o calor de combustão (ΔHº) para o metanol (CH3OH) quando ele é
queimado, sabendo-se que ele libera dióxido de carbono e vapor de água, conforme reação
descrita abaixo.
H2O ΔHF = −241,8 kJ/mol
CO2 ΔHF = −393,5 kJ/mol
CH3OH ΔHF = −239,0 kJ/mol
CH3OH + 3/2 O2 → CO2 + 2 H2O
A) ΔHº = + 638,1 kJ.mol–1
B) ΔHº = – 396,3 kJ.mol–1
C) ΔHº = – 638,1 kJ.mol–1
D) ΔHº = + 396,3 kJ.mol–1
E) ΔHº = – 874,3 kJ.mol–1
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31) (PUC-MG) O metanol (CH3OH) é uma substância muito tóxica, seu consumo pode causar
cegueira e até morte. Ele é geralmente empregado como anticongelante, solvente e
combustível. A reação de síntese do metanol é CO(g) + 2H2(g) → CH3OH(l).
7
A partir das equações termoquímicas seguintes e de suas respectivas entalpias padrão de
combustão, a 25 °C:
CH3OH(l) + 3/2O2(g) → CO2(g) + 2H2O(l) ∆H = - 638 kJmol-1
∆H = - 286 kJmol-1
H2(g) + 1/2O2(g) → H2O(l)
∆H = - 283 kJmol-1
CO(g) + 1/2O2(g) → CO2(g)
Assinale o valor da entalpia-padrão da reação de síntese do metanol a 25 °C, em kJ/mol.
A) + 217
B) - 217
C) – 927
D) + 927
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32) (PUC-MG) Sendo o ΔH de formação do óxido de cobre II igual a –37,6 kcal/mol e o ΔH de
formação do óxido de cobre I igual a –40,4 kcal/mol, o ΔH da reação:
Cu2O(s) + 1/2 O2(g) → 2 CuO(s)
será:
A) –34,8 kcal.
D) +115,6 kcal.
B) –115,6 kcal.
E) +34,8 kcal.
C) –5,6 kcal.
_________________________________________________________________________
33) (UNI-RIO) O gás cloro (Cl2) amarelo-esverdeado é altamente tóxico. Ao ser inalado, reage
com a água existente nos pulmões, formando ácido clorídrico (HCl) — um ácido forte, capaz de
causar graves lesões internas, conforme a seguinte reação:
Utilizando os dados constantes na tabela anterior,
marque a opção que contém o valor correto
da variação de entalpia verificada, em kJ/mol.
A) +104.
B) +71.
C) +52.
D) –71.
E) –104.
_________________________________________________________________________
34) (UNESP) O monóxido de carbono, um dos gases emitidos pelos canos de escapamento de
automóveis, é uma substância nociva, que pode causar até mesmo a morte, dependendo de
sua concentração no ar. A adaptação de catalisadores aos escapamentos permite diminuir sua
emissão, pois favorece a formação do CO2, conforme a equação a seguir:
CO (g) + ½ O2 (g) → CO2 (g)
Sabe-se que as entalpias de formação para o CO e para o CO2 são, respectivamente, −110,5
kJ.mol-1 e −393,5 kJ.mol-1. É correto afirmar que, quando há consumo de 1 mol de oxigênio por
esta reação, serão
A) consumidos 787 kJ
B) consumidos 183 kJ
C) produzidos 566 kJ
D) produzidos 504 kJ
E) produzidos 393,5 kJ
_________________________________________________________________________
35) (UEL) Considere as equações termoquímicas abaixo, onde o calor padrão de formação a
25°C é fornecido.
8
I - C (g)
+
O2 (g) → CO2 (g)
ΔH = −393,5 kJ/mol
½ O2 (g) → H2O (g)
ΔH = −241,8 kJ/mol
II - H2 (g) +
ΔH = −103,8 kJ/mol
III - 3C(g) +
4 H2 (g) → C3H8 (g)
Com base nessas informações, é correto afirmar que a entalpia de combustão completa de
22,0 kg de propano ocorre com aproximadamente:
A) 2,04x103 kJ de energia liberada.
B) 1,02x106 kJ de energia liberada.
C) 2,04x103 kJ de energia absorvida.
D) 1, 13x106 kJ de energia absorvida.
E) Variação nula de energia.
_________________________________________________________________________
36) (UFF) Quando o benzeno queima na presença de excesso de oxigênio, a quantidade de
calor transferida à pressão constante está associada à reação:
C6H6 (l) + 15/2 O2(g) → 6 CO2(g) + 3 H2O(l)
O calor transferido nesta reação é denominado calor de combustão.
Considere as reações:
ΔH = 49,0 kJ
6C(grafite)+ 3H2(g) → C 6H6 (l)
Δ H = –393,5 kJ
C(grafite) + O2(g) → CO2 (g)
Δ H = –285,8 kJ
H2(g) + ½ O2(g) → H2O(l)
O calor de combustão do benzeno. em kJ, será:
A) 3267,4
B) 2695,8
C) –1544,9
D) –3267,4
E) –2695,8
_________________________________________________________________________
1-B
2-B
3-C
4-C
5-A
6-C
7-C
8-E
9-C
10-B 11-B 12-C
13-D 14-D 15-E 16-E 17-B 18-A 19-D 20-B 21-C 22-A 23-E 24-E
25-E 26-A 27-D 28-B 29-C 30-C 31-B 32-A 33-B 34-C 35-B 36-D
9