Exercícios Termoquímica

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Exercícios Termoquímica 
 
1. Para os seguintes processos, calcule a variação na energia interna do 
sistema e determine se o processo é endotérmico ou exotérmico: 
(a) um balão é aquecido pela adição de 900 J de calor. Ele expande-se, 
realizando 422 J de trabalho na atmosfera, 
(b) uma amostra de 50 g é resfriada de 30 ºC para 15 ºC, nisso perdendo 
aproximadamente 3.140 J de calor; 
(c) uma reação química libera 8,65 kJ de calor e não realiza trabalho na 
vizinhança. 
 
2. A combustão completa do ácido acético, HC2H3O2(l), para formar H2O(l) e 
CO2(g) à pressão constante libera 871,1 kJ de calor por mol de HC2H3O2 
(a) Escreva uma equação termoquímica balanceada para essa reação. 
(b) Desenhe um diagrama de entalpia para a reação 
 
3. Considere a seguinte reação: 2Mg(s) + O2(g) → 2MgO(s) ΔH = -1.204 kJ 
(a) A reação é endotérmica ou exotérmica?(b) Calcule a quantidade de calor 
transferida quando 2,4 g de Mg(s) reagem a pressão constante. 
(c) Quantos gramas de MgO são produzidos durante uma variação de entalpia 
de 96,0 kJ? 
(d) Quantos quilojoules de calor são absorvidos quando 7,50 g de MgO(s) se 
decompõem em Mg(s) e O2(g) a pressão constante? 
 
4. Considere a decomposição do benzeno líquido, C6H6(l), em acetileno 
gasoso, C2H2(g): 
 1/3 C6H6(l) → C2H2(g) ΔH = +210 kJ 
(a) Qual é a variação de entalpia para a reação inversa? 
(b) Qual é o ΔH para a decomposição de 1 mol de benzeno em acetileno? 
(c) Qual é mais provável de ser termodinamicamente favorável, a reação direta 
ou a reação inversa? 
(d) Se C6H6(g) fosse consumido em vez de C6H6(l), você esperaria o valor do 
ΔH aumentar, diminuir ou permanecer o mesmo? Explique. 
 
5. (a) Qual é a capacidade calorífica molar da água liquida? 
 (b) Qual é a capacidade calorífica de 8,42 mols de água líquida? 
(c) Quantos quilojoules de calor são necessários para aumentar a 
temperatura de 2,56 kg de água de 44,8 ºC para 88,5 ºC? 
 
6. Sob condições de volume constante o calor de combustão da glicose 
(C6H12O6) é 15,57 kJ/g. Uma amostra de 2,500 g de glicose é queimada em 
uma bomba calorimétrica. A temperatura do calorímetro aumenta de 20,55 para 
23,25 ºC. (a) Qual é a capacidade calorífica total do calorímetro? (b) Se o 
tamanho da amostra de glicose fosse duas vezes maior, qual seria a variação 
de temperatura do calorímetro? 
 
7. Suponha que lhe sejam dadas as seguintes reações hipotéticas: 
X → Y ΔH = -35 kJ 
X → Z ΔH = +90 kJ 
(a) Use a lei de Hess para calcular a variação de entalpia da reação Y → Z. 
(b) Construa um diagrama de entalpia para as substâncias X, Y e Z. (e) Seria 
válido fazer o que pedimos no item 1 (a) se a primeira reação tivesse sido 
realizada a 25 ºC e a segunda a 240 ºC? Explique. 
 
8. A partir das entalpias de reação: 
H2(g) + F2 (g) → 2 HF(g) ΔH = -537 kJ 
C(s) + 2 F2 (g) → CF4(g) ΔH = -680 kJ 
2 C(s) + 2 H2(g) → C2H4(g) ΔH = +52,3 kJ 
 
Calcule o ΔH para a reação do etileno com F2 
C2H4 (g) + 6 F2 (g) → 2 CF4 (g) + 4 HF (g) 
 
9. Considerando os dados abaixo: 
N2(g) + O2(g) → 2NO(g) ΔH = +180,7 kJ 
2NO(g) + O2(g) → 2NO2(g) ΔH = -113,1 kJ 
2N2O(g) → 2N2(g) + O2(g) ΔH = +163,2 kJ 
 use a lei de Hess para calcular o ΔH para a reação: 
N2O(g) + NO2(g) → 3NO(g) 
 
10. A gasolina é composta basicamente de hidrocarbonetos, incluindo muitos 
com oito carbonos, chamados octanos. 
Um dos octanos de queima mais limpa é um composto chamado 2,3,4-
trimetilpentano, que tem a seguinte fórmula estrutural: 
 
A combustão completa de 1 mol desse composto em 
CO2(g) e H2O(g) leva a um ΔHº = -5.069 kJ. (a) Escreva a equação balanceada 
para a combustão de 1 mol de C8H18(l). (b) Escreva a equação balanceada 
para a formação de C8H18(l) a partir de seus elementos. (c) Usando as 
informações nesse problema e os dados da Tabela 5.3, calcule o ΔHf
º do 2,3,4-
trimetilpentano