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OSG.: 103437/16 Série ____/____/____ ITA/IME AnTonIno FonTEnEllE Aluno(a) Turma Turno Data Sede Nº Professor(a) TC Química ensino médio 1. Uma amostra de 1 mol de argônio, sob pressão P1 e temperatura T1, a 1 atm de pressão, expande reversível e adiabaticamente de V1 até V2. Se V2 = 2 · V1, calcule a variação de entalpia para o processo em função de T1. O valor obtido é: a) – 0,675 · T1 · R d) – 1,575 · T1 · R b) – 0,555 · T1 · R e) – 0,945 · T1 · R c) – 0,925 · T1 · R Use, se necessário, 0 25 0 633 , , .= 2. Um gás monoatômico ideal, a uma pressão de 1,2 atm, temperatura de 27 ºC e volume de 8,0 L, realiza, adiabaticamente, uma expansão irreversível contra uma pressão externa de 0,6 atm, até a pressão do gás se igualar a 0,6 atm. Calcule ∆H para esse processo, em J. Use, caso necessário, R = 0,08 L · atm · mol–1 · K–1 = 8,0 J mol–1 · K–1. a) – 240 d) – 420 b) – 300 e) – 480 c) – 360 3. Para a reação A(g) + 3B(g) → 2C(g), a variação de entalpia é dada por ∆H = – 90 kJ, sob temperatura de 500 K. Três moles de B(g) e 1 mol de A(g) são colocados em um recipiente de 1 litro de capacidade, exercendo uma pressão de 70 atm. A reação é rápida e completa, e, ao final, verificou-se que a pressão se reduziu a 40 atm. Se os gases se desviam do comportamento ideal, calcule o valor da variação de energia interna, admitindo que a temperatura se mantenha constante em 500 K. a) – 98,3 kJ d) – 93 kJ b) – 81,7 kJ e) – 87 kJ c) – 90 kJ Use, se necessário, 1 L · atm = 0,1 kJ e R = 8,3 J · mol–1 · K–1. 4. Um mol de um gás monoatômico ideal sofre expansão reversível e isotérmica de um volume V1 = 10 L até V2 = 100 L, sob temperatura de 500 K e pressão de 1 atm. Sobre esse processo foram feitas as seguintes afirmações: I. O módulo do trabalho realizado pelo gás é de 92 L · atm; II. O módulo do trabalho realizado por um mol de gás ideal em expansão adiabática reversível de V1 = 10 L até V2 = 100 L, inicialmente a 500 K, é inferior ao módulo do trabalho da expansão isotérmica reversível de um mol de gás ideal a 500 K porque o processo adiabático não troca calor com a vizinhança; III. O módulo do trabalho realizado por um mol de gás ideal em expansão adiabática reversível de V1 = 10 L até V2 = 100 L, inicialmente a 500 K, é superior ao módulo do trabalho da expansão isotérmica reversível de um mol de gás ideal a 300 K porque parte do calor fornecido na isotérmica se transforma em trabalho realizado. São verdadeiras: a) somente I. d) somente I e II. b) somente II. e) somente II e III. c) somente III. Dados: R = 8,0 J · mol–1 · K–1 = 0,08 L · atm · mol–1 · K–1; ln10 = 2,3. 5. Um volume de 2,0 cm3 de um líquido A, de densidade 0,5 g · cm–3, evapora completamente e seu vapor ocupa 2202 cm3, quando a pressão atmosférica é 1,0 atm (= 1,0·105 Pa). A temperatura em que ocorreu essa evaporação é desconhecida, embora inferior à sua temperatura de ebulição. Sabendo que o calor de vaporização desse líquido é 2500 J/g, qual a variação de sua energia interna para esse processo, em Joule? a) 220 d) 2280 b) 560 e) 2500 c) 1100 6. Um mol de um gás monoatômico ideal é submetido a 2 processos cíclicos: E → F → G → E e o processo E → F → H → E. Todos os processos envolvidos são reversíveis e/ou são isotérmicos, ou isobáricos, ou isocóricos ou ainda adiabáticos. Observe o diagrama PV que reproduz os processos descritos: F P G V HE 32P 0 P 0 V 0 A respeito do módulo do trabalho realizado em cada etapa, assinale a opção incorreta. a) No trecho G → E, o módulo do trabalho realizado é de 31 · P0 · V0. b) No trecho G → H, o módulo do trabalho realizado é de 24 · P0 · V0. c) No trecho F → G, o módulo do trabalho realizado é de 160 · P0V0 · ln2. d) No trecho H → E, o módulo do trabalho realizado é de 7 · P0 · V0. e) No trecho F → H, o módulo do trabalho realizado é de 44 · P0 · V0. 7. Uma amostra de oxigênio gasoso (O2), sob pressão P1, volume V1 e temperatura T1 é submetida a uma expansão adiabática irreversível sob pressão externa constante igual a Pop, igual à metade da pressão inicial. Se a pressão final é igual à pressão externa, assinale a alternativa que mostra a expressão correta para se calcular o trabalho de expansão: a) 2 5 14 1 1 1, ⋅ ⋅ ⋅P V T b) 5 14 1 1⋅ ⋅P V c) 5 7 1 1 1⋅ ⋅ ⋅P V T d) 5 7 1 1⋅ ⋅P V e) 2 5 14 1 1, ⋅ ⋅P V OSG.: 103437/162 TC – QuímiCa 8. (AFBJ) Num cilindro, provido de um pistão móvel sem atrito, é realizada a combustão completa de gás metano formando produtos gasosos. A temperatura no interior do cilindro é mantida constante desde a introdução dos reagentes até o final da reação. Considere as seguintes afirmações: I. O trabalho realizado pelo sistema é igual a zero; II. A variação da energia interna do sistema é igual a zero; III. A variação da entalpia do sistema é igual à variação da energia interna; IV. A quantidade de calor trocada entre o sistema e a vizinhança é igual a zero. Dessas afirmações, está(ão) correta(s): a) apenas I e III. d) apenas II e IV. b) apenas I e IV. e) apenas III e IV. c) apenas I, II e III. 9. Duas soluções aquosas, inicialmente a 25,0 ºC, foram misturadas em um calorímetro de capacidade calorífica desprezível. Uma das soluções consistia de 400 mL de uma solução de ácido acético (CH3COOH) de concentração 0,2 mol · L –1. A outra continha 100 mL de solução aquosa 0,5 mol · L–1 em NaOH. Após a mistura, a temperatura subiu até 25,8 ºC. Qual o calor liberado na reação de neutralização, expresso em kJ · mol–1 de ácido? Admita que as densidades das soluções iniciais sejam de 1,0 g · cm–3 e suas capacidades caloríficas sejam iguais a 4,0 J · g–1 · K–1. a) 32 d) 52 b) 20 e) 56 c) 44 10. Um gás ideal é deixado expandir em um processo adiabático de uma mesma temperatura inicial Ti até uma temperatura final Tf por um processo reversível. Qual a alternativa correta? a) (Tf)rev > (Tf)irrev b) Tf = Ti em ambos os processos. c) (Tf)irrev > (Tf)rev d) Tf > Ti para o processo reversível e Tf = Ti para o processo irreversível. e) Tf > Ti para o processo irreversível e Tf = Ti para o processo reversível. 11. Observe as reações de combustão propostas para o etanol líquido: Reação 1: C2H5OH() + 3O2(g) → 2CO2(g) + 3H2O() ∆H1 e ∆E1 Reação 2: C2H5OH() + 2O2(g) → 2CO(g) + 3H2O() ∆H2 e ∆E2 Assinale a alternativa incorreta sobre as relações propostas: a) |∆H1| > |∆E1| d) |∆E1| > |∆E2| b) |∆H2| = |∆E2| e) |∆H2| > |∆E1| c) |∆H1| > |∆E2| 12. Duzentos e cinquenta gramas de uma solução de um soluto desconhecido, sob temperatura de 25 ºC (capacidade calorífica específica 3,5 J · g–1 · ºC–1 e H = 80 J · g–1), são diluídos até 1 litro de solução a 1 mol/L (capacidade calorífica específica 3,75 J · g–1 · ºC–1 e H = 50 J · g–1) pela adição de água também a 25 ºC (capacidade calorífica específica 4,0 J · g–1 · ºC–1). Calcule a temperatura final alcançada pela solução a 1 mol/L (densidade 1,25 g/mL). Considere que não há troca de calor entre a solução e sua vizinhança. Dado: Utiliza-se a água líquida a 0 ºC como referencial (H = 0). 13. Uma mistura de nitrato de potássio em água, inicialmente a 25 °C, foi realizada em um tubo de ensaio com um termômetro em seu interior para avaliar a temperatura da solução aquosa formada. Ao se tocar o tubo de ensaio externamente, verificou-se, logo após essa mistura, que o tubo apresentava-se frio. Sobre essa experiência, assinale a alternativa correta. a) O termômetro no interior do tubo mostrou um aumento da temperatura. b) A energia necessária para romper o retículo cristalino do sal é, em módulo, inferior àquela em jogo na formação da camada de solvatação. c) O processo de dissolução do sal é endotérmico e o calor absorvido é usado para aquecer a solução no interior do tubo. d) A entalpia da solução formada é superior à da água e do sal separados. e) O processo de dissolução do sal é exotérmico, e a energia necessária para romper o retículo cristalino do sal é, em módulo, superior àquela em jogo na formação dacamada de solvatação. 14. Assinale a opção errada que apresenta (em kJ/mol) a entalpia padrão de formação (∆Hf) da substância a 25 ºC. a) ∆Hf (C (grafite)) = 0 b) ∆Hf (I2(S)) = 0 c) ∆Hf (S8 (romb)) = 0 d) ∆Hf (Br2()) = 0 e) ∆Hf ((P4)n (vermelho)) = 0 15. Os calores padrão de combustão do butano, C4H10(g), do propano, C3H8(g), e do C(s), são, respectivamente, – 2880 kJ · mol–1, – 2222 kJ · mol–1 e – 394 kJ · mol–1. Sabendo que o calor de formação do butano é 22 kJ · mol–1 mais exotérmico que o do propano, determine o calor de formação do propano, em kJ · mol–1. a) – 104 d) – 216 b) – 122 e) – 286 c) – 126 CINTHIA – REV.: AT