Exercicios sobre a lei de Hess - Brasil Escola

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HESS
EXERCÍCIOS SOBRE A LEI DE
HESS
A lei de Hess nos diz que a variação da
entalpia de uma reação depende
exclusivamente da entalpia final e inicial,
seja a reação executada em uma etapa ou
em várias.
Por Jennifer Rocha Vargas Fogaça
Questão 1
Um passo do processo de produção de
ferro metálico, Fe(s), é a redução do
óxido ferroso (FeO) com monóxido de
carbono (CO).
FeO(s) + CO(g) → Fe(s) + CO2(g) ∆H = x
Utilizando as equações termoquímicas
abaixo e baseando-se na Lei de Hess,
assinale a alternativa que indique o
valor mais próximo de “x”:
Fe2O3(s) + 3 CO(g) → 2 Fe(s) + 3 CO2(g) ∆H
= -25 kJ
3 FeO(s) + CO2(g) → Fe3O4(s) + CO(g) ∆H =
-36 kJ
2 Fe3O4(s) + CO2(g) → 3 Fe2O3(s) + CO(g)
∆H = +47 kJ
a) -17 kJ.
b) +14 kJ.
c) -100 kJ.
d) -36 kJ.
e) +50 kJ.
Ver Resposta
Questão 2
Dadas as seguintes equações
termoquímicas:
2 H2(g) + O2(g) → 2 H2O(ℓ) ∆H = -571,5 kJ
N2O5(g) + H2O(ℓ) → 2 HNO3(ℓ) ∆H = -76,6
kJ
½ N2(g) + 3/2 O2(g) + ½ H2(g) → HNO3(ℓ )
∆H = -174,1 kJ
Baseado nessas equações, determine a
alternativa correta a respeito da
formação de 2 mols de N2O5(g) a partir
de 2 mols de N2(g) e 5 mols de O2(g):
a) libera 28,3 kJ
b) absorve 28,3 kJ.
c) libera 822,2 kJ.
d) absorve 822,2 kJ.
e) absorve 474 ,0 kJ.
Ver Resposta
Questão 3
(FGV-SP) Em um conversor catalítico,
usado em veículos automotores em
seu cano de escape para redução da
poluição atmosférica, ocorrem várias
reações químicas, sendo que uma das
mais importantes é:
1 CO(g) + ½ O2(g) → 1 CO2(g)
Sabendo-se que as entalpias das
reações citadas abaixo são:
C(grafita) + ½ O2(g) → CO(g) ∆H1 = -26,4
kcal
C(grafita) + O2(g) → CO2(g) ∆H2 = -94,1 kcal
Pode-se afirmar que a reação inicial é:
a) exotérmica e absorve 67,7 kcal/mol.
b) exotérmica e libera 120,5 kcal/mol.
c) exotérmica e libera 67,7 kcal/mol.
d) endotérmica e absorve 120,5
kcal/mol.
e) endotérmica e absorve 67,7
kcal/mol.
Ver Resposta
Questão 4
(Cesgranrio-RJ) O elemento químico
tungstênio, W, é muito utilizado em
filamentos de lâmpadas
incandescentes comuns. Quando
ligado a elementos como carbono ou
boro, forma substâncias quimicamente
inertes e muito duras. O carbeto de
tungstênio, WC(s), muito utilizado em
esmeris, lixas para metais etc., pode ser
obtido pela reação:
1 C(grafite) + 1 W(s) → 1 WC(s)
A partir das reações a seguir, calcule o
∆H de formação para o WC(s). Dados:
1 W(s) + 3/2 O2(g) → 1 WO3(s)
∆HCOMBUSTÃO = -840 kJ/mol
1 C(grafite) + 1 O2(g) → 1 CO2(g)
∆HCOMBUSTÃO = -394 kJ/mol
1 WC(s) + 5/2 O2(g) → 1WO3(s) + 1 CO2(g)
∆HCOMBUSTÃO =-1196 kJ/mol
a) - 19 kJ/mol
b) + 38 kJ/mol
c) - 38 kJ/mol
d) + 2 430 kJ/mol
e) - 2 430 kJ/mol
Ver Resposta
Resposta - Questão 1
Alternativa “a”.
O valor que queremos descobrir é o da
variação da entalpia da reação:
FeO(s) + CO(g) → Fe(s) + CO2(g) ∆H = x
Segundo a lei de Hess, a variação da
entalpia de uma reação depende
somente da entalpia do estado final e
inicial, independentemente se a reação
ocorreu em uma única etapa ou em
mais. Por isso, podemos somar as três
reações e descobrir o valor do “x”. Mas
observe que é preciso multiplicar a
primeira equação por 3 e a segunda por
2:
3 Fe2O3(s) + 9 CO(g) → 6 Fe(s) + 9 CO2(g)
∆H = -75 kJ
6 FeO(s) + 2 CO2(g) → 2 Fe3O4(s) + 2 CO(g)
∆H = -72 kJ
2 Fe3O4(s) + CO2(g) → 3 Fe2O3(s) + CO(g)
∆H = +47 kJ
6 FeO(s) + 6 CO(g) → 6 Fe(s) + 6 CO2(g) ∆H
= -100 kJ
Dividindo a equação inteira por 6,
inclusive o valor de ∆H, temos o
seguinte valor aproximado:
FeO(s) + CO(g) → Fe(s) + CO2(g) ∆H = -17
kJ
Ver a questão
Resposta - Questão 2
Alternativa “b”.
Queremos descobrir o calor que foi
liberado ou absorvido (variação de
entalpia) na seguinte equação:
2 N2(g) + 5 O2(g) → 2 N2O5(g) ∆H = ?
Para resolver essa questão aplicando a
Lei de Hess, temos que inverter a
primeira e a segunda equação,
multiplicar a segunda equação por 2 e
multiplicar a terceira equação por 4:
2 H2O(ℓ) → 2 H2(g) + O2(g) ∆H = +571,5 kJ
4 HNO3(ℓ ) → 2 N2O5(g) + 2 H2O(ℓ ) ∆H =
+153,2 kJ
2 N2(g) + 6 O2(g) + 2 H2(g) → 4 HNO3(ℓ) ∆H
= -696,4 kJ
2 N2(g) + 5 O2(g) → 2 N2O5(g) ∆H = + 28,3
kJ
O sinal positivo indica que houve
absorção de energia na forma de calor.
Ver a questão
Resposta - Questão 3
Alternativa “c”.
O inverso da equação 1 somado à
equação 2:
CO(g) → C(grafita) + ½ O2(g) ∆H1 = +26,4
kcal
C(grafita) + O2(g) → CO2(g) ∆H2 = -94,1 kcal
CO(g) + ½ O2(g) → CO2(g) ∆H = -67,7 kcal
Ver a questão
Resposta - Questão 4
Alternativa “c”.
Para chegar à equação desejada,
temos que inverter a terceira equação:
1 W(s) + 3/2 O2(g) → 1 WO3(s)
∆HCOMBUSTÃO = -840 kJ/mol
1 C(grafite) + 1 O2(g) → 1 CO2(g)
∆HCOMBUSTÃO = -394 kJ/mol
1WO3(s) + 1 CO2(g) →1 WC(s) + 5/2 O2(g)
∆HCOMBUSTÃO = +1196 kJ/mol
1 C(grafite) + 1 W(s) → 1 WC(s) ∆H = -38
kJ/mol
Ver a questão
Leia o artigo
Lei de Hess
A lei de Hess diz que em uma
determinada reação o valor da
variação da entalpia (?H) depende
apenas dos estados inicial e final. É
uma lei importante porque permite
calcular o ?H de processos difíceis de
serem feitos isoladamente.
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