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

Na reação de obtenção de combustíveis líquidos a partir do gás de síntese, conforme mencionado no texto 8A1-I, o catalisador aumenta a velocidade de reação porque

O etanol apresenta temperatura de ebulição de 350 K e entalpia de vaporização de 43,5 kJ mor^-1.

A entalpia de vaporização do etanol, em J K^-1 mor^-1, é aproximadamente igual a:

Diversas substâncias orgânicas são facilmente inflamáveis, podendo ser causadoras de incêndio. Ao queimarem, tais substâncias liberam grande quantidade de energia.

A tabela a seguir contém algumas dessas substâncias e suas respectivas entalpias de combustão (ΔH_c ⁰):

A substância que libera a maior quantidade de energia por grama de combustível é o

Em uma unidade industrial, é conduzida a seguinte reação química:

H₂SO₄ + Ba(OH)₂ → BaSO₄ + 2 H₂O

As entalpias-padrão de formação $\left(\Delta H_{form}^0\right)$ dos participantes da reação são apresentadas a seguir.

A variação de entalpia-padrão dessa reação, em kJ mol^-1, corresponde a

Considere que 2 mols de gás carbônico se expandam de 3 L a 6 L, isotérmica e reversivelmente, a uma temperatura de 27 ºC. Sabendo que o trabalho é definido como

$W=-{\int }_{V_i}^{V_f}pdV$

e considerando o gás como perfeito, qual é o valor aproximado de W, em Joules, para essa expansão?

Dados: $R=8,314J/\left(Kmol\right)$, $1atm=101325Pa$, In 2= 0,7.

O etanol (C₂H₅OH) geralmente é misturado com a gasolina para ser utilizado como combustível em automóveis. A quantidade de etanol presente na gasolina deve respeitar os limites estabelecidos pela Agencia Nacional do Petróleo.

Dados:

Massas molares: C₂H₅OH = 46 g/mol, CO₂ = 44 g/mol e H₂O = 18 g/mol

Densidade do etanol = 0,789 g/mL

Com relação à reação química de combustão do etanol que está representada a seguir, podemos afirmar que

C₂H₅OH (l) + 3 O₂(g) →2 CO₂ (g) + 3 H₂O (l) ∆H° = - 1367,5 kJ/mol

Assinale a alternativa que apresenta a variação de energia livre da reação de oxidação da glicose, em kJ.

C₆H₁₂O₆(s) + 60₂(g) → 6CO₂(g) + 6H₂O(l)

Considere as energias livres de formação a seguir.

$G_f^o$ (C₆H₁₂O₆) = -910 kJ/mol, $G_f^o$ (H₂O) = -237 kJ/mol e $G_f^o$ (CO₂ )= -394 kJ/mol

Considere que um molde de aço de 40 g, com capacidade calorífica à pressão constante c_p = 0,5 kJ · kg⁻¹ · K⁻¹ , inicialmente a 450 ℃, tenha sido resfriado em um óleo com capacidade calorífica à pressão constante c_p = 2,5 kJ · kg⁻¹ · K⁻¹, inicialmente a 25 ℃. Nessa situação, a variação de entropia será superior a +16 kJ/K, considerando-se a ausência de perdas térmicas.

Considere as seguintes representações de equações de reação:

I. A (g) + B (g) → AB (s) ΔH^o > 0

II. C (𝓁) + D (s) → CD (g) ΔH^o > 0

A respeito da espontaneidade dessas reações, é correto afirmar que

Com base no gráfico a seguir, que representa as curvas de solubilidade de cinco substâncias em água, analise as afirmativas:

Dado: densidade da água a 10 °C e a 50 °C = 1,0 kg L^-1 .

I – A dissolução do nitrato de sódio em água é um processo endotérmico.

II – Na temperatura de 20 °C, é possível solubilizar iguais quantidades de matéria, em mol, de nitrato de potássio e de cloreto de potássio em água.

III – Para preparar uma solução saturada de cloreto de potássio em 500,0 mL de água a 70 °C, seria necessário dissolver aproximadamente 250,0 g do sal no solvente.

IV – A dissolução de uma amostra de sulfato de cério III em uma quantidade adequada de água, de forma a se obter uma solução insaturada, forma uma mistura homogênea com maior temperatura de ebulição em relação à água pura.

V – Dissolvendo-se completamente 1 mol de cada um dos cinco sais mencionados no gráfico em cinco amostras de água de mesmo volume, de forma que cada amostra de água recebesse apenas um dos sais, obter-se-iam cinco soluções com igual pressão de vapor a uma mesma temperatura.

VI – Uma solução saturada de nitrato de potássio a 50 °C deve apresentar concentração de aproximadamente 8,0 mol L^-1.

Das afirmativas feitas, estão corretas apenas

Fonte: USBERCO, João; KAUFMANN, Philippe Spitaleri. Conecte Live Química. 1ª Edição. São Paulo: Editora Saraiva, 2020, v. único, parte II, p. 191.

O chumbo metálico pode ser produzido pela redução de minério de chumbo com coque em reator com controle de pressão, em um processo reversível conforme a equação química a seguir, cuja variação de entalpia nas condições padrão é igual a 42 kJ/mol.

2 PbO (s) + C (s) ⇌ 2 Pb (s) + CO₂ (g)

Nessas condições, o rendimento do processo em quantidade de matéria pode ser aumentado pela

O cloreto de fosforila (POCl₃), usado na síntese de ésteres, pode sofrer decomposição segundo a reação abaixo.

2 POCl_3(g) → 2 PCl_3(g) + O_2(g)

Nas condições-padrão a 298 K, a variação de entalpia (ΔH⁰) e a variação de entropia (ΔS⁰) para esse processo valem, respectivamente, 572 kJ e 179 J/K.

A partir das informações apresentadas, analise as afirmações a seguir.

I. O processo de decomposição do cloreto de fosforila é endotérmico.

II. O processo leva à diminuição da desordem do sistema.

III. O processo é não-espontâneo nas condições-padrão.

Está correto apenas o que se afirma em

As transições térmicas observadas nos materiais por Calorimetria Exploratória Diferencial baseiam-se em variações de:

Há muito tempo, as pessoas utilizam saberes populares ou artefatos tradicionais para preverem algo com base em observações que permitam inferências sobre a natureza. Como exemplo, menciona-se o galo do tempo, em destaque na imagem a seguir.

Disponível em: www.amazon.com.br. Acesso em 10 de fev. de 2022.

Esse artefato é utilizado ainda hoje para inferir sobre as possíveis condições do tempo, com indicativo de chuva ou não. Isso ocorre em razão de o galo do tempo possuir em sua composição o cloreto de cobalto II. Quando esse composto se hidrata, a superfície do galo que o contém altera sua cor, passando de azul a rosa. Buscando contextualizar uma aula de Química e comprovar o fenômeno observado no galo do tempo, propôs-se uma prática na qual se preparou uma solução obtida pela dissolução de cloreto de cobalto II em ácido clorídrico, processo este que pode ser representado pela seguinte reação em equilíbrio:

[Co(H₂O)₆] ^2- _(aq) + 4 Cl^- _(aq) ⇌ CoCl₄ ^2- _(aq) + 6 H₂O_(l)

(cor rosa) -----------------------------(cor azul)

Essa solução foi divida em duas partes, sendo cada uma delas colocada em tubos de ensaio identificados como A e B. Em seguida, o tubo A foi imerso em um béquer contendo gelo e o tubo B, em outro béquer com água em ebulição. Após certo tempo, observou-se que a solução presente no tubo A ficou rosa e que a solução do tubo B ficou azul. Considerando o exposto, é INCORRETO afirmar que:

Antes do surgimento da indústria do petróleo no século XIX, o óleo de baleia era largamente utilizado para iluminação pública e fabricação de velas, por produzir uma chama limpa e duradoura. O palmitato de cetila (C₃₂H₆₄O₂) é o principal componente do óleo extraído do crânio das baleias cachalotes.

Considere as equações termoquímicas a seguir e suas respectivas variações de entalpia em kJ/mol:

32C+32H₂+O₂ $\to$ C₃₂H₆₄O₂ ∆H = x

C + O₂ $\to$ CO₂ ∆H = y

2CO +O₂ $\to$ 2CO₂ ∆H = z

2H₂ + O₂ $\to$ 2H₂O ∆H = w

A expressão matemática para o cálculo do calor liberado à pressão constante (∆H_r), durante a combustão incompleta de um mol do palmitato de cetila, com formação de monóxido de carbono, é

Marque a alternativa que mostra o valor do trabalho (W), a variação da entalpia padrão (∆H°) e a variação da entropia padrão (∆S°) para o processo de vaporização de 1 mol de água no estado líquido a 100°C a 1 atm. Considere a densidade da água líquida igual a 0,958 g.mL^-1 e a constante dos gases (R) como sendo igual a 0,0821 L.atm.K^-1.mol^-1.

Uma reação catalisada para produção de etanol segue o mecanismo a seguir:

Etapa I. $I^{-}+C{H}_{3}C{H}_{2}Cl\to C{H}_{3}C{H}_{2}I+C{l}^{-}$

Etapa II. $O{H}^{-}+C{H}_{3}C{H}_{2}I\to C{H}_{3}C{H}_{2}OH+I^{-}$

Essa reação de catálise homogênea pode ser representada esquematicamente pelo gráfico abaixo.

Analise as afirmativas abaixo e assinale a INCORRETA.

Considere o equilíbrio químico entre o N₂O₄ e o NO₂:

N₂O_4(g) ➔ 2 NO_2(g)

K = 0,2 ΔH = + 58,0 kJ/mol

Com o aumento da temperatura e a diminuição da pressão total do sistema, a nova constante K, após atingir um novo equilíbrio químico, será:

Uma câmara frigorífica precisa manter seu ambiente interno em -23°C, enquanto a temperatura no ambiente externo é 27°C. Para isso, ocorre uma transferência de calor de 150 joule/s. Considerando que essa máquina opera com 60% da sua eficiência máxima, qual a potência desse equipamento?

As tendências nos potenciais-padrão de redução (E^θ) em solução aquosa podem ser explicadas pelas contribuições termodinâmicas. O quadro a seguir evidencia os valores para alguns metais a 298 K; observe:

Considerando os dados fornecidos, assinale a afirmativa INCORRETA.