Questões de Concurso sobre Balanço de Massa e Energia

A queima completa do acetileno gasoso (C₂H₂) gera, como produtos formados, gás carbônico gasoso (CO₂) e água (H₂O). Considerando essa reação química, para fornecer 17,5 mol de água, qual deverá ser a quantidade de matéria (em mol) necessária de gás oxigênio?

Uma solução de triiodeto foi padronizada com óxido de arsênio (As₄O₆, 395,683 g/mol). A titulação de 40,00 mL de uma solução preparada por dissolução de 0,2486g de As₄O₆ num volume de 150,0 mL necessitou de 41,83 mL de I_3¯.

As₄O₆ + 6 H₂O 4 H₃AsO₃

H₃AsO₃ + I₃ ^- + H₂O H₃AsO₄ + 3 I^- + 2 H⁺ ➝➝

Calcule a molaridade da solução de I_3¯.

No Brasil, o coagulante mais utilizado é o sulfato de alumínio (Al₂(SO₄)₃). O sulfato de alumínio é adicionado à água com o óxido de cálcio (CaO). Quando essas duas substâncias misturam-se na água, ocorre uma transformação química que forma uma substância gelatinosa, o hidróxido de alumínio (Al(OH)₃).

Reações Químicas:

CaO + H₂O → Ca(OH)₂ Equação (1)

Ca(OH)₂ + Al₂(SO₄)₃ → Al(OH)₃ + CaSO₄ Equação (2)

Dados: Ca=40 g/mol, O=16 g/mol, H=1 g/mol, Al=27 g/mol, S=32 g/mol

Balanceie as equações, se necessário, e assinale a alternativa INCORRETA.

O engenheiro de uma empresa precisa calcular a densidade, em g∙mL-¹, do gás fosfina a 50°C e 747 mmHg. Assinale a alternativa correta com o resultado desse cálculo.

Dados: Massa molecular da fosfina igual a 34,0 g∙mol-¹;

R = 0,082 L∙atm∙K-¹∙mol-¹.

O TNT (Trinitrotolueno) é um dos explosivos mais utilizados em aplicações militares e industriais.

Assinale a opção que apresenta sua reação de decomposição com a estequiometria correta.

Três soluções de 2-butanol foram testadas em um polarímetro que concluiu que a solução número 1 era racêmica, a solução número 2 tinha 25% de excesso de (S) - 2-butanol e solução número 3 tinha 50% de excesso de (R)-2-butanol. Partes iguais dessas soluções foram adicionadas para formar uma solução número 4. Assinale alternativa que apresenta a fração de (S)-2-butanol na solução 4:

O balanço de massa no regime permanente é importante para o dimensionamento dos equipamentos de processo. Já o balanço de energia, nesse mesmo regime, determinará a taxa de energia envolvida nos equipamentos de transferência de calor (carga térmica) e/ou na taxa de energia envolvida nos equipamentos, em que o trabalho está sendo trocado com as vizinhanças. Considerando os casos especiais de regime permanente, analise as assertivas abaixo:

I. Quando as energias cinética e potencial são desprezíveis em relação aos demais termos:

$\begin{array}{c}\sum \\ J\end{array}$ $h_J.W_J-$ $\begin{array}{c}\sum \\ i\end{array}$ $h_i.W_i=Q-W_e$

II. Quando as energias cinética e potencial são desprezíveis, não há trabalho:

$\begin{array}{c}\sum \\ J\end{array}$ $h_J.W_J-$ $\begin{array}{c}\sum \\ i\end{array}$ $h_i.W_i=Q$

III. Quando as energias cinética e potencial não são desprezíveis: W_e=0 e Q=1

Quais estão INCORRETAS?

Os catalisadores são substâncias que aumentam a velocidade das reações, porém são consumidos por elas. Geralmente participam na etapa inicial dos mecanismos de reação e são regenerados na etapa seguinte. São propriedades fundamentais dos catalisadores:

I. Atividade: quanto maior a atividade do catalisador, maior a velocidade da reação.

II. Seletividade: alta seletividade reduz custos de separação, purificação e reaproveitamento dos rejeitos.

III. A estabilidade de catalisadores, durante sua utilização industrial, permanece inalterada.

IV. O processo de regeneralidade ocorre quando o catalisador se torna ineficiente, perdendo somente sua atividade.

Quais estão corretas?

Uma patente de FCC propõe reciclar 40% da corrente de óleo pesado não convertido, conforme ilustrado na Figura abaixo.

A reação global é a descrita abaixo.

óleo pesado → Leves + GLP + (óleo leve) + Nafta

As composições mássicas na saída do reator estão descritas na Tabela da Figura. Considere que as recuperações no vaso de separação e na coluna de destilação são praticamente totais em relação aos compostos apresentados.

A conversão global de óleo pesado é, aproximadamente,

A decomposição do carbonato de cálcio produz CO₂, como representado na reação termoquímica abaixo.

CaCO_3(s) → CaO_(s) + CO_2(g); ΔH⁰ = +179 kJ

Considerando-se o comportamento ideal do gás e o rendimento máximo da reação, a energia necessária, em MJ, para produzir 36 m³ de CO₂, medido nas condições normais de temperatura e pressão (CNTP) é, aproximadamente,

Dado

R × T = 24,4 atm L mol^-1

M = 10⁶

Qual é a fórmula para calcular a concentração de CO2 em ppm (partes por milhão)?

Qual o valor da soma dos menores números inteiros que fazem o correto balanceamento da reação de combustão completa do octano?

Na siderurgia, o ferro-gusa produzido em um alto-forno precisa passar por etapas adicionais de processamento para se converter em aço.

Considere que 3 toneladas de ferro-gusa (contendo 3,3% de carbono) reaja sob condições apropriadas com gás oxigênio produzindo aço doce (contendo 0,3% de carbono) e gás carbônico.

Dados: C: 12 g/mol, O: 16 g/mol.

Assinale a alternativa que contém a massa de gás carbônico produzido.

Quando não ocorre decaimento radioativo, decomposição bacteriana ou reação química, para as substâncias conservativas, a taxa de acumulação é zero no balanço de massa.

Entre os derivados do petróleo obtidos por meio do seu refinamento e craqueamento, um dos mais importantes é a gasolina. Visto que ela é usada na maioria dos veículos, como automóveis, motocicletas, caminhões e aviões, ela traz um grande retorno econômico para as indústrias petroleiras. A gasolina é composta de uma mistura de hidrocarbonetos que possuem de 6 a 10 átomos de carbono, onde o heptano (C₇H₁₈) e o octano (C₈H₁₈) fazem parte de sua composição, com massas específicas iguais a 0,68 g cm^-3 e 0,70 g cm^-3 , respectivamente. Calcule a massa específica da gasolina em que se misturam 65 cm³ de heptano e 35 cm³ de octano.

O rendimento de uma reação química pode ter como resultado uma massa divergente da esperada, devido às impurezas dos reagentes utilizados.

O balanço material consiste em analisar o deslocamento da massa de uma região para outra.

As informações fornecidas permitem estabelecer três equações independentes envolvendo as variáveis desconhecidas F, D e W (um balanço de massa global e dois balanços de massa específicos, um para cada componente) e, assim, obter um valor de grau de liberdade igual a zero para o sistema de separação em apreço.

__Uma substância tóxica A é degradada de forma irreversível em um reator batelada ideal (gradiente de concentração desprezível) à temperatura constante, com volume reacional constante de V = 10 L. A velocidade de reação é de primeira ordem em relação à concentração da substância A, com o valor da constante cinética de k = 0,5 min^–1. Se a concentração inicial de A é C_A0 = 3 mol L^–1. Assinale qual o tempo para a concentração da substância A atingir o valor de 1 mol L^–1 .

A modelagem matemática para processos fermentativos objetiva descrever os balanços de massa para diversos componentes do biorreator. Com relação à formulação de modelos matemáticos fenomenológicos convencionais, é INCORRETO afirmar: