Questões de Concurso sobre Termoquímica: Energia Calorífica, Calor de reação, Entalpia, Equações e Lei de Hess

Qual é a variação de entropia quando se aquece o cobre de 300 K a 900 K?

Dados: assuma Cp do Cu = 22,6 + (6,3 x 10^-23).T (J/mol); ln(3) ≅ 1,1

O etanol é um composto que apresenta uma gama de aplicações, dentre as quais se destacam o uso como fonte renovável de combustível e como matéria-prima de tintas, solventes, aerossóis, fabricação de detergentes e produtos têxteis. Grande parte do etanol produzido no Brasil é proveniente da cana de açúcar, a partir de um processo dividido em várias etapas, tais como a moagem da cana de açúcar, produção do melaço, fermentação do melaço, e destilação do mosto fermentado. Outra forma de produção do etanol ocorre por meio de uma reação entre o carbono grafite, o hidrogênio e o oxigênio, conforme mostra a equação química a seguir:

$2C_{(graf)}+3H_{2(g)}+1⁄2O_{2(g)}\to C_2{H}_6{O}_{(l)}$

Considere as seguintes equações que representam os processos de combustão:

Eq. 1: combustão completa do carbono grafite $(C_{graf})$

$C_{(graf)}+O_{2(g)}\to C{O}_{2(g)}$ $\Delta H=-394kJmo{l}^{-1};$

Eq. 2: combustão do hidrogênio gasoso

$H_{2(g)}+1⁄2O_{2(g)}\to H_2{O}_{(l)}\Delta H=-286kJmo{l}^{-1};$

Eq. 3: combustão completa do etanol

$C_2{H}_6{O}_{(l)}+3O_{2\left(g\right)}\to 2C{O}_{2(g)}+3H_2{O}_{(l)}\Delta H=-1368kJmo{l}^{-1};$

Empregando a Lei de Hess e as equações representativas de combustão, verifica-se que a entalpia de formação do etanol, a partir do grafite, é igual a

Considere que 2.256,9 kJ de calor tenham sido adicionados a 1 kg de água líquida, vaporizando-a completamente à temperatura constante de 100 ℃ e à pressão constante de 101,33 kPa. Admitindo-se que os volumes específicos da água líquida e do vapor de água sejam, respectivamente, 0,00104 m³/kg e 1,673 m³/kg, é correto afirmar que, nas condições apresentadas, as variações de entalpia e de energia valem, respectivamente, menos de 2.090 kJ e mais de 2.250 kJ.

O ponto de ebulição normal do benzeno é 80°C. Uma amostra de benzeno foi aquecida até seu ponto de ebulição e o aquecimento continuou até que 23,5 kJ de energia fossem fornecidos. Nesse processo, 39,0 g de benzeno, em ebulição, foram vaporizados. Nesse caso, a entalpia de vaporização do benzeno no ponto de ebulição é

Suponha que em um cilindro provido de um pistão móvel sem atrito seja realizada a combustão completa de determinada quantidade de etanol líquido, conforme equação química a seguir, em um processo isotérmico e isobárico em que os gases presentes se comportam idealmente e o volume da fase líquida é constante.

C₂H₅OH (l) + 3 O₂ (g) → 2 CO₂ (g) + 3 H₂O (l)

Do ponto de vista termodinâmico, nesse processo, o(a)

Considerando-se os dados de entalpia padrão de formação da água:

H₂O(𝓁) _______ $△$H^o _f = – 286 kj/mol

e os dados de entalpia de combustão completa com formação de dióxido de carbono e água líquida

C₂H₆ (g) $△$H^o _combustão = – 1561 kj/mol

C₂H₄ (g) $△$H^o _combustão = – 1411 kj/mol

A entalpia da reação de hidrogenação do C₂H₄ é igual a

Considere um gás ideal com capacidade calorífica constante de ÿ passando por um processo reversível adiabático. Nesse caso, a razão entre as temperaturas inicial e final, T₁ e T₂, e as pressões inicial e final, P₁ e P₂, desse sistema pode ser corretamente escrita pela seguinte fórmula.

$\frac{T_2}{T_1}=(\frac{P_2}{P_1})$^{$(\frac{\ddot{y}-1}{\ddot{y}})$}

A combustão completa de hidrocarbonetos é a reação que move os veículos de combustão interna, de motocicletas até aviões. A reação balanceada da combustão da gasolina (isoctano) é mostrada a seguir:

$C_8{H}_{18\left(l\right)}+\frac{25}{2}{O}_{2\left(g\right)}\to 8C{0}_{2\left(g\right)}+7H_2{O}_{\left(l\right)};△H{°}_{comb}=-5460kJmo{l}^{-1}$

Sobre a reação de combustão do isoctano, é INCORRETO afirmar que

A variação da energia livre de Gibbs (ΔG°_r) para a decomposição do peróxido de hidrogênio (H₂O₂), a 298 K, é, aproximadamente, igual a

[Dados (a 298 K):

ΔS°_r= +125 J/K mol

ΔH°_r = − 196 kJ/mol]

Para um sistema irreversível, a entropia pode ser escrita, matematicamente, como a quantidade de calor dividida pela temperatura.

A primeira lei da termodinâmica define a conservação da energia, e a segunda lei estabelece os fundamentos para a compreensão da espontaneidade dos fenômenos na natureza. A grandeza central na qual a segunda lei é estabelecida é a

Um canhão d"água foi utilizado para resfriar um reator superaquecido de uma usina nuclear. O calor latente de liquefação da água é conhecido e é igual a -540 cal/g. Em 1 kg de água, é correto afirmar que seu calor latente de vaporização, em cal/g, é igual a:

Uma das equações mais importantes na eletroquímica é a equação de Nernst. Isso porque tal formulação une a informação de dois potenciais: os potenciais químicos e elétricos em uma reação de oxirredução. Assim, a partir das relações $\Delta G_r=-nFE$ e$\Delta G_r=\Delta G_r^O+RT\text{In}Q$ , Nernst encontrou que

$E_{cel}=E_{cel}^O-\frac{RT}{nF}\text{In}Q$

em que G é a energia livre de Gibbs, n é o número de elétrons envolvidos na reação de oxirredução, F é a constante de Faraday, E é o potencial elétrico da célula e Q, o quociente da reação. Com base nessas informações, assinale a alternativa correspondente à equação que relaciona o potencial elétrico de uma célula eletroquímica e a temperatura, assumindo que as variações de entalpia e de entropia de uma reação sejam constantes com a temperatura

O processo de transformação da magnetita para a hematita pode ser representado da forma a seguir.

$2F{e}_3{O}_4\left(s\right)+\frac{1}{2}{O}_2\left(g\right)\to 3F{e}_2{O}_3\left(s\right)$

Com base nos dados termoquímicos demonstrados nessa tabela, a transformação da magnetita para hematita consiste em um processo

Em relação aos conceitos e definições de trabalho e calor, analise as afirmativas seguintes.

I O calor e o trabalho são, ambos, fenômenos transitórios e qualquer um deles, ou ambos, pode atravessar a fronteira do sistema quando este sofre uma mudança de estado.

II Tanto o calor como o trabalho são observados somente nas fronteiras dos sistemas e representam uma forma de transferência de energia.

III Tanto o calor como o trabalho são funções de linha e têm diferenciais inexatas.

IV Um sistema realiza trabalho se o único efeito sobre a vizinhança do sistema puder ser a elevação de um peso.

V Quando a energia de um sistema se altera como resultado da diferença de temperatura entre o sistema e sua vizinhança, diz-se que a energia foi transferida na forma de calor.

Estão corretas

Para determinar a capacidade calorífica de um calorímetro de copo, 100 mL de água destilada, a uma temperatura de 26,6 ^oC, são misturados no calorímetro com 50 mL de água gelada que está a uma temperatura de 8,4 ^oC. A temperatura final da mistura no calorímetro foi de 22,7 ^oC. A capacidade calorífica da água é 1,0 cal g^{-1 o}C^-1 e as densidades da água nas temperaturas de 26,6 e 8,4 ^oC são, respectivamente, 0,99663 e 0,99978 g cm^-3. Com base nesses dados, a capacidade calorífica do calorímetro, em cal ^oC^-1, é igual a

A energia de ativação corresponde à energia que o sistema requer para ir dos reagentes até o estado de transição, sendo diretamente proporcional à velocidade do processo.

Qual é o ΔH_r para a reação hipotética A + B + D → E, sabendo que

A + B → C _____ ΔH = 1200 kJ

E → C + D _____ ΔH = -600kJ?

Considere que as curvas (I) e (II) representam uma mesma reação química em fase gasosa, mas em diferentes condições.

Sabendo que $E_a$ é a energia de ativação, é CORRETO afirmar que

Os processos físico-químicos são comumente utilizados na indústria química, farmacêutica e metalúrgica, bem como na mineração e na indústria solar. Dessa forma, tem-se que o processo físico-químico é todo fenômeno que ocorre sem que haja a formação de novas substâncias. Entalpia ou conteúdo de calor é a energia armazenada nas substâncias (reagentes ou produtos). Portanto, o calor trocado à pressão constante durante o processo é dado por: Q = H –H₀→ Q = ∆H, sendo ∆H a variação de entalpia durante o processo. Como a maioria das reações acontece em recipientes abertos (pressão constante), a tendência é raciocinar em termos de ∆H. É possível afirmar que em uma reação exotérmica: