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26 www.cursoanualdequimica.com – e-mail: cursodequimica@gmail.com EQUILIBRIO QUÍMICO Exercícios de Fixação 1. (Uern 2015) Considerando o seguinte equilíbrio químico: 2 2(s) (aq) (aq)Mg(OH) Mg 2OH H 40kJ / mol, marque (V) para as afirmativas verdadeiras e (F) para as falsas. ( ) Trata-se de um equilíbrio heterogêneo. ( ) Se aumentar a concentração de hidróxido de magnésio, o equilíbrio será deslocado para direita. ( ) Aumentando a pressão do sistema, o equilíbrio será deslocado para a esquerda. ( ) Aumentando a concentração de íons magnésio, a reação será deslocada para a direita. ( ) Diminuindo a temperatura do sistema, a reação será deslocada para a direita. A sequência está correta em a) F, V, F, V, F. b) V, F, F, V, V. c) V, V, V, F, F. d) V, F, F, F, V. 2 (Puc-rio) Na crise energética, a produção de gás natural (metano) tem sido bastante incentivada. Além de combustível, o metano tem outras aplicações industriais, entre elas, a produção de hidrogênio com base na seguinte reação: CH„ (g) + H‚O (g) Ï CO (g) + 3 H‚ (g) ÐH¡ = + 216,9 kJ/mol a) A reação absorve ou desprende calor? Justifique. b) Escreva a equação que representa a constante de equilíbrio para essa reação. c) Em que direção a reação se deslocará se, após o equilíbrio estabelecido, ocorrer uma falha de processo e a pressão de H‚O (g) diminuir? Justifique sua resposta. 3. (Cefet MG 2015) O gráfico a seguir apresenta as variações das concentrações de três substâncias (A, B e C) durante uma reação química monitorada por 10 minutos. A equação química que representa estequiometricamente essa reação, é a) 2A B 3C b) 2A 3C B c) 2B 2C A d) 3B C 2A e) 6C 4A 2B 4. (Ufscar) O óxido nítrico, NO, é um importante intermediário na fabricação do ácido nítrico pelo processo Ostwald. É produzido na atmosfera por fenômenos naturais, como relâmpagos, sendo também liberado em decorrência de atividades humanas, tornando-se um dos responsáveis pela formação da chuva ácida. A reação de formação de NO é representada pela equação: N‚ (g) + O‚ (g) Ï 2 NO(g) ÐH¡ = + 180 kJ a) Neste sistema em equilíbrio a 25°C, num recipiente de 10 L, existem 0,10 mol de N‚ e 0,02 mol de O‚. Se a constante de equilíbrio Kc a 25°C é igual a 4,5 . 10-¤¢, qual será a concentração em mol/L de NO no equilíbrio, nesta temperatura? b) O que se verifica com o equilíbrio e a constante de equilíbrio, quando a temperatura do sistema é aumentada? Justifique. 5. (Ufu) A amônia (NHƒ) pode ser obtida industrialmente pelo processo Haber-Bosh, que envolve altas temperaturas, elevadas pressões, e presença de Fe como catalisador. A reação envolvida é N‚(g) + 3H‚(g) Ï 2NHƒ(g) ÐH= -92,4 kJ.mol-¢ Sabendo-se que a constante de equilíbrio, Kc, da reação acima vale 0,5 e 0,014 a 460°C e 750°C, respectivamente, pede-se: a) Escreva a expressão da constante de equilíbrio, Kc, da reação e explique por que Kc diminui com o aumento 27 www.cursoanualdequimica.com – e-mail: cursodequimica@gmail.com da temperatura. b) Explique por que a síntese industrial de NHƒ necessita de altas temperaturas e da presença de catalisador. 6. (Unesp) O hidrogênio pode ser obtido do metano, de acordo com a equação química em equilíbrio: CH„(g) + H‚O(g) Ï CO(g) + 3H‚(g) A constante de equilíbrio dessa reação é igual a 0,20 a 900K. Numa mistura dos gases em equilíbrio a 900K, as pressões parciais de CH„(g) e de H‚O(g) são ambas iguais a 0,40atm e a pressão parcial de H‚(g) é de 0,30atm. a) Escreva a expressão da constante de equilíbrio. b) Calcule a pressão parcial de CO(g) no equilíbrio. 7. (Cefet MG 2014) Observe os dados referentes à reação reversível entre os compostos A e B. (g) (g) eqA B K 1,5 No equilíbrio, a conversão de A em B, comparada à reação inversa a) possui velocidade maior. b) é acelerada pelo uso do catalisador. c) envolve menor variação de entalpia. d) apresenta maior energia de ativação. e) é favorecida pelo aumento da pressão. 8. (Uepg 2014) O bicarbonato de sódio sólido é usado como fermento químico porque se decompõe termicamente, formando gás carbônico, de acordo com a reação representada pela equação química abaixo. Sobre essa reação, assinale o que for correto. 1 2 V 3(s) 2 3(s) 2(g) 2 (g) V 2NaHCO Na CO CO H O H 0Δ 01) A expressão para a constante de equilíbrio, expressa em termos de concentração, é c 2 2K [CO ] [H O]. 02) O aumento de temperatura desloca o equilíbrio para a direita, isto é, no sentido de 1V . 04) O aumento de pressão desloca o equilíbrio para a direita, isto é, no sentido de 1V . 08) A adição de gás carbônico desloca o equilíbrio para a direita, isto é, no sentido de 1V . 16) Se as pressões parciais do 2CO e da 2H O forem, respectivamente, 0,5 e 0,5 atm, o valor da constante de equilíbrio, expressa em termos de pressões parciais p(K ), será 1. 9. (Fuvest) Em determinado processo industrial, ocorre uma transformação química, que pode ser representada pela equação genérica xA(g) + yB(g) Ï zC(g) em que x, y e z são, respectivamente, os coeficientes estequiométricos das substâncias A, B e C. O gráfico representa a porcentagem, em mols, de C na mistura, sob várias condições de pressão e temperatura. Com base nesses dados, pode-se afirmar que essa reação é a) exotérmica, sendo x + y = z b) endotérmica, sendo x + y < z c) exotérmica, sendo x + y > z d) endotérmica, sendo x + y = z e) endotérmica, sendo x + y > z 10. (Enem 2011) Os refrigerantes têm-se tornado cada vez mais o alvo de políticas públicas de saúde. Os de cola apresentam ácido fosfórico, substância prejudicial à fixação 28 www.cursoanualdequimica.com – e-mail: cursodequimica@gmail.com de cálcio, o mineral que é o principal componente da matriz dos dentes. A cárie é um processo dinâmico de desequilíbrio do processo de desmineralização dentária, perda de minerais em razão da acidez. Sabe-se que o principal componente do esmalte do dente é um sal denominado hidroxiapatita. O refrigerante, pela presença da sacarose, faz decrescer o pH do biofilme (placa bacteriana), provocando a desmineralização do esmalte dentário. Os mecanismos de defesa salivar levam de 20 a 30 minutos para normalizar o nível do pH, remineralizando o dente. A equação química seguinte representa esse processo: GROISMAN, S. Impacto do refrigerante nos dentes é avaliado sem tirá-lo da dieta. Disponível em: http://www.isaude.net. Acesso em: 1 maio 2010 (adaptado). Considerando que uma pessoa consuma refrigerantes diariamente, poderá ocorrer um processo de desmineralização dentária, devido ao aumento da concentração de a) OH , que reage com os íons 2Ca , deslocando o equilíbrio para a direita. b) H , que reage com as hidroxilas OH , deslocando o equilíbrio para a direita. c) OH , que reage com os íons 2Ca , deslocando o equilíbrio para a esquerda. d) H , que reage com as hidroxilas OH , deslocando o equilíbrio para a esquerda. e) 2Ca , que reage com as hidroxilas OH , deslocando o equilíbrio para a esquerda. 11. (Pucmg 2015) Considere o equilíbrio químico: A 2B C 2D e as seguintes concentrações iniciais: 1[A] / mo L 1[B] / mo L 1[C] / mo L 1[D] / mo L 1 1 0 0 A 25 C, para 1litro de reagente, o equilíbrio foi atingido quando 0,5 mo do reagente B foi consumido. Assinale o valor da constante de equilíbrio da reação. a) 3 b) 4 c) 1/ 4 d) 1/ 3 12. (Fatec) Para o seguinte equilíbrio gasoso CO(g) + 3H‚(g) Ï CH„(g) + H‚O(g) foramdeterminadas as constantes de equilíbrio (Kc) em diferentes temperaturas. Os dados obtidos estão na tabela adiante: Sobre esse equilíbrio, foram feitas as seguintes afirmações: I. A reação, considerada no sentido da formação do metano (CH„), é endotérmica. II. O aumento da temperatura do sistema favorece a formação de gás hidrogênio (H‚). III. O aumento da pressão sobre o sistema não provoca o deslocamento desse equilíbrio. Dessas afirmações, somente a) I é correta. b) II é correta. c) III é correta. d) I e II são corretas. e) I e III são corretas. 13. (Fatec) O gráfico a seguir mostra como varia a constante de equilíbrio (KÝ) em função da temperatura para a reação de síntese da amônia. A respeito dessa transformação química, as seguintes afirmações foram feitas: I - a diminuição da temperatura aumenta o rendimento da reação; II - a elevação da temperatura diminui a velocidade da 29 www.cursoanualdequimica.com – e-mail: cursodequimica@gmail.com reação; III - a reação de síntese da amônia é exotérmica; IV - a elevação da temperatura favorece o consumo de N‚ e H‚. Dessas afirmações, são corretas apenas a) I e II. b) I e III. c) III e IV. d) II e III. e) II e IV. 14. (Enem 2015) Vários ácidos são utilizados em indústrias que descartam seus efluentes nos corpos d'água, como rios e lagos, podendo afetar o equilíbrio ambiental. Para neutralizar a acidez, o sal carbonato de cálcio pode ser adicionado ao efluente, em quantidades apropriadas, pois produz bicarbonato, que neutraliza a água. As equações envolvidas no processo são apresentadas: I. 2 3(s) 2(g) 2 ( ) (aq) 3(aq)CaCO CO H O Ca 2 HCO II. 2 3(aq) (aq) 3(aq)HCO H CO 11 1K 3,0 10 III. 2 2 3(s) (aq) 3(aq)CaCO Ca CO 9 2K 6,0 10 IV. 2(g) 2 ( ) (aq) 3(aq)CO H O H HCO 7 3K 2,5 10 Com base nos valores das constantes de equilíbrio das reações II, III e IV a 25 C, qual é o valor numérico da constante de equilíbrio da reação I? a) 264,5 10 b) 55,0 10 c) 90,8 10 d) 50,2 10 e) 262,2 10 15. (Udesc 2014) Para a reação em equilíbrio 2(g) 2(g) 3(g)N 3 H 2 NH H 22 kcal;Δ assinale a alternativa que não poderia ser tomada para aumentar o rendimento do produto. a) Aumentar a concentração de H2 b) Aumentar a pressão c) Aumentar a concentração de N2 d) Aumentar a temperatura e) Diminuir a concentração de NH3 16. (Ufrgs 2014) Abaixo estão mostradas duas reações em fase gasosa, com suas respectivas constantes de equilíbrio. 2 2 2 4 2 2 CO(g) H O(g) CO (g) H (g) K 0,23 CH (g) H O(g) CO(g) 3H (g) K 0,20 Pode-se concluir que, nessas mesmas condições, a constante de equilíbrio para a reação 4 2 2 2CH (g) 2H O(g) CO (g) 4H (g) é de a) 0,030. b) 0,046. c) 0,230 d) 0,430. e) 1,150. 17. (Fuvest) A reação de esterificação do ácido etanóico com etanol apresenta constante de equilíbrio igual a 4, à temperatura ambiente. Adiante estão indicadas cinco situações, dentre as quais apenas uma é compatível com a reação, considerando-se que a composição final é a de equilíbrio. Qual alternativa representa, nessa temperatura, a reação de esterificação citada? 18. (Puc-rio) Considere a equação abaixo, Kp = 1 a 4300 K. 2 H‚O(g) Ì 2 H‚(g) + O‚(g) Com relação a essa equação, assinale a opção que apresenta a afirmativa correta. a) O sistema está em equilíbrio quando as pH‚O(g) = pH‚(g) = pO‚(g) = 2 a 4300 K. b) O sistema está em equilíbrio quando as pH‚O (g) = pH‚(g) = pO‚(g) = 1 a 4300K. c) Se a pH‚O(g) diminuir em decorrência do deslocamento do equilíbrio para a direita, o volume do sistema diminui. 30 www.cursoanualdequimica.com – e-mail: cursodequimica@gmail.com d) A adição de O‚ (g) ocasiona a diminuição do pH‚O. e) Dobrando a pH‚O (g), Kp = 2 a 4300 K. 19. (Puc-rio) Considere o equilíbrio entre os íons cromato (CrO„£) e dicromato (Cr‚O‡£) em solução aquosa, descrito a seguir. Cr‚O‡£(aq) + H‚O(Ø) Ï 2H®(aq) + 2CrO„£(aq) Assinale a alternativa INCORRETA. a) O número de oxidação do cromo nos íons cromato e dicromato é o mesmo e igual a 6+. b) Ao se diminuir o pH da solução, o equilíbrio se desloca favorecendo a formação de íon cromato. c) A expressão da constante de equilíbrio para esta reação é K = ([H®]£ × [CrO„£]£)/[Cr‚O‡£]. d) Ao se elevar a temperatura da solução, o valor da constante de equilíbrio se alterará. e) O cromo é um metal de transição. 20. (Puccamp) Uma mistura equimolar de nitrogênio (N‚) e oxigênio (O‚) aquecida a 2000°C reage numa extensão de 1% (em mol) para formar óxido nítrico N‚(g) + O‚(g) Ï 2NO(g). Nessa temperatura, o valor da constante desse equilíbrio é, aproximadamente, a) 4 × 10-¥ b) 4 × 10-£ c) 4 d) 4 × 10®£ e) 4 × 10®¥ 21. (Acafe 2015) Dado o equilíbrio químico abaixo e baseado nos conceitos químicos é correto afirmar, exceto: 2(g) 2(g) 3(g) 2 (g)2NO 7H 2NH 4H O H 0 a) A presença de um catalisador altera a constante de equilíbrio. b) Adicionando 2H o equilíbrio é deslocado para a direita. c) Diminuindo a pressão do sistema o equilíbrio é deslocado para a esquerda. d) Diminuindo a temperatura do sistema o equilíbrio é deslocado para a esquerda. 22. (Uepa 2014) O Ácido oxálico é um ácido dicarboxílico tóxico e presente em plantas, como espinafre e azedinhas. Embora a ingestão de ácido oxálico puro seja fatal, seu teor na maioria das plantas comestíveis é muito baixo para apresentar um risco sério. É um bom removedor de manchas e ferrugem, sendo usado em várias preparações comerciais de limpeza. Além disso, a grande maioria dos cálculos renais são constituídos pelo oxalato de cálcio monohidratado, um sal de baixa solubilidade derivado deste ácido. Levando em consideração a reação abaixo, assinale a alternativa correta: 2 2 2 4(s) 2 ( ) 2 4(aq) 3 (aq) cC H O H O C HO H O K 6 10 a) a cK da reação: 2 4(aq) 3 (aq) 2 2 4(s) 2 ( )C HO H O C H O H O é: 16,66. b) a cK da reação: 2 4(aq) 3 (aq) 2 2 4(s) 2 ( )C HO H O C H O H O é: 26 10 . c) se a concentração da solução for multiplicada por 2, qual o valor do 2 1K 12 10 . d) o ácido oxálico é um ácido forte. e) a adição de HC à solução não altera o equilíbrio da reação. 23. (Pucsp) Um frasco a 25°C foi preenchido, exclusivamente, com tetróxido de dinitrogênio (N‚O„) ficando com pressão total de 3 atm. Nessas condições, o N‚O„ se desproporciona formando o dióxido de nitrogênio (NO‚), segundo a equação N‚O„(g) Ï 2 NO‚(g) Mantida a temperatura, após atingido o equilíbrio do sistema verifica-se que a pressão parcial do N‚O„ é de 2,25 atm. A pressão parcial do NO‚ após atingido o equilíbrio e a constante de equilíbrio de desproporcionamento do N‚O„ em função das pressões parciais (Kp), são, respectivamente, a) 1,5 atm e 1. b) 0,75 atm e 0,33. c) 0,75 atm e 0,25. d) 1,5 atm e 0,67. e) 0,75 atm e 3. 24. (Uepg 2015) O diagrama de entalpia abaixo fornece informações sobre uma reação química reversível. Considerando que o sistema está em equilíbrio, assinale o que for correto.
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