Questões de Concurso sobre Termoquímica

Dadas as afirmativas relacionadas à termoquímica e à termodinâmica química,

I. Quando um sistema se expande livremente, o trabalho é o maior possível, pois o sistema se expande no vácuo.

II. Em um sistema fechado, contendo um gás ideal, entre os mesmos estados inicial e final, mantido em contato com um reservatório térmico, o processo isotérmico reversível é o que produz o maior trabalho.

III. Em sistemas abertos operando em regime permanente, a variação de entalpia entre a entrada e a saída participa do balanço de energia, junto ao calor trocado, ao trabalho de eixo e à energia associada ao escoamento do fluido.

IV. A entalpia de uma reação química é invariável com a pressão para qualquer sistema, desde que a temperatura seja mantida constante e não ocorram mudanças de fase.

verifica-se que estão corretas apenas

A energia necessária para remover um elétron da camada de valência de um átomo em seu estado fundamental, em fase gasosa, é conhecida como

Em uma investigação pericial, duas reações químicas distintas apresentam valores igualmente negativos de energia livre de Gibbs (ΔG < 0), indicando que ambas são termodinamicamente espontâneas. No entanto, observa-se experimentalmente que uma ocorre rapidamente, enquanto a outra se processa de forma extremamente lenta à temperatura ambiente.

Essa diferença no comportamento reacional é explicada, principalmente, pela:

Em um processo adiabático irreversível em um sistema fechado, a variação de entropia do sistema é necessariamente positiva, pois não há transferência de calor e a entropia gerada internamente é maior que zero.

Considere que, ao realizar a leitura de transmitância no UV-VIS de uma amostra de permanganato de potássio, o técnico tenha observado uma transmitância percentual (T_%) de 10%. Nesse caso, o valor da absorvância (A) para essa amostra é igual a 1,0.

A produção industrial de monóxido de carbono, (CO), pode ser analisada a partir de dados químicos de combustão. Considere as seguintes equações:

I- C(s, grafite) + O₂(g) → CO₂(g) ΔH = −393,5 kJ·mol⁻¹

II- CO(g) + ½ O₂(g) → CO₂(g) ΔH = −283,0 kJ·mol⁻¹

Tomando por referência essas informações, assinale a alternativa que apresente o valor correto da variação de entalpia, (ΔH), para a reação: C(s, grafite) + ½ O₂(g) → CO(g).

Durante uma transformação química, a energia pode ser liberada ou absorvida, dependendo da natureza da reação. As reações exotérmicas são aquelas que:

Em um laboratório de Química, um estudante realizou dois procedimentos distintos. No primeiro, ao misturar duas substâncias, observou-se aumento da temperatura do recipiente, mesmo sem aquecimento externo. No segundo procedimento, foi necessário fornecer calor ao sistema para que a transformação ocorresse. Com base nessas observações, os processos descritos são classificados, respectivamente, como:

Uma reação química endotérmica não pode ocorrer espontaneamente em nenhuma condição de temperatura, pois o aumento da entalpia do sistema viola o princípio da minimização de energia.

A tabela a seguir apresenta algumas reações químicas envolvendo compostos de nitrogênio e hidrogênio, bem como suas respectivas variações de entalpia padrão (ΔH).

Com base nessas informações, determine a variação de entalpia aproximada da reação de formação de 1 mol de amônia gasosa (NH₃) a partir de seus elementos no estado padrão.

Reação de formação desejada:

$\frac{1}{2}{N}_{2(g)}+\frac{3}{2}{H}_{2(g)}\to N{H}_{3(g)}$

Assinale a alternativa CORRETA.

Pesquisas indicam que são recorrentes acidentes domésticos causados pelo uso de solução aquosa de etanol 70% v/v, já que sua queima libera grande quantidade de energia, aumentando as chances de queimaduras e incêndios. Considere a equação química de reação de combustão do etanol e observe na tabela as entalpias-padrão de formação das substâncias compostas participantes dessa reação:

$C_2{H}_{5}OH(\ell )+3O_2(g)⟶2C{O}_2(g)+3H_{2}O(\ell )$

Admita que a densidade do etanol é de 0,8 g/mL e que foi realizada a combustão completa de 10 L de solução aquosa dessa substância.

A energia, em quilojoules, liberada nessa combustão é, aproximadamente, de:

Em uma reação química exotérmica, a entalpia dos produtos é superior à entalpia dos reagentes, resultando em uma variação de entalpia (delta H) com valor positivo.

Uma amostra com cerca de 5,00 g de etanol líquido (C₂H₅OH, massa molar 46 g mol⁻¹) é queimada na presença de oxigênio em um calorímetro de volume constante. O aumento da temperatura em decorrência da reação foi 2,0 K e a temperatura final foi 298 K. A capacidade calorífica do calorímetro era 25 kJ K⁻¹. Considerando que a combustão seja completa, os valores de $\Delta$U para a reação de combustão a 298 K, por gramas e por mols de etanol são, respectivamente,

Qual é a variação de energia interna de um gás quando é aquecido por uma resistência elétrica com potência de 200 W por 5 min, com variação de volume de 4 L para 12 L, contra uma pressão constante de 0,975 atm?

Dado:

1 L.atm = 101.325 J