Química - Livro 2-358-360

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QUÍMICA Capítulo 5 Equilíbrios químicos I358
10 Cefet-MG 2015 O gráfico a seguir apresenta as variações
das concentrações de três substâncias (A, B e C) duran-
te uma reação química monitorada por 10 minutos.
20 4 6 8 10
C
o
n
c
e
n
tr
a
ç
ã
o
 m
o
la
r
0,2
0
0,4
0,6
0,8
1
Tempo (min)
12
B
A
C
A equação química que representa estequiometrica-
mente essa reação, é
A 2 A + B → 3 C
 2 A → 3 C + B
C 2 B → 2 C + A
 3 B + C → 2 A
E 6 C + 4 A → 2 B
11 UFF Em um recipiente de aço inox com capacidade de
1,0 L foram colocados 0,500 mol de H2 e 0,500 mol de I2.
A mistura alcança o equilíbrio quando a temperatura
atinge 430 °C.
Calcule as concentrações de H2, I2 e HI na situação de
equilíbrio, sabendo-se que KC para a reação H2(g) +
+ I2(g) 2 HI(g) é igual a 49,0 na temperatura dada.
12 Uece 2015 O tetróxido de dinitrogênio gasoso, utilizado
como propelente de foguetes, dissocia-se em dióxido
de nitrogênio, um gás irritante para os pulmões, que
diminui a resistência às infecções respiratórias.
Considerando que no equilíbrio a 60 °C a pressão par-
cial do tetróxido de dinitrogênio é 1,4 atm e a pressão
parcial do dióxido de nitrogênio é 1,8 atm a constante
de equilíbrio KP será, em termos aproximados,
A 1,09 atm.
 1,67 atm.
C 2,09 atm.
 2,31 atm.
13 Udesc 2016 As reações químicas dependem de coli-
sões eficazes que ocorrem entre as moléculas dos
reagentes. Quando se pensa em sistema fechado, é
de se esperar que as colisões ocorram entre as molé-
culas dos produtos em menor ou maior grau, até que
se atinja o equilíbrio químico. À temperatura ambiente,
o NO2(g), gás castanho-avermelhado, está sempre em
equilíbrio com o seu dímero, o N2O4(g), gás incolor.
Em um experimento envolvendo a dissociação de
N2O4(g) em NO2(g) coletaram-se os seguintes dados:
a amostra inicial de N2O4(g) utilizada foi de 92 g, em
um dado momento a soma dos componentes N2O4(g)
e NO2(g) foi de 1,10 mol.
Com base nesses dados, pode-se dizer que a quanti-
dade dissociada em mols de N2O4(g) é:
A 0,20
 0,10
C 0,40
 0,60
E 0,80
14 PUC-Rio Considere a equação a seguir, KP = 1 a 4  300 K.
2 H2O(g) 2 H2(g) + O2(g)
Com relação a essa equação, assinale a opção que
apresenta a armativa correta.
A O sistema está em equilíbrio quando as pH2O(g) =
 = pH2(g) = pO2(g) = 2 a 4 300 K.
 O sistema está em equilíbrio quando as pH2O(g) =
= pH2(g) = pO2(g) = 1 a 4 300 K.
C Se a pH2O(g) diminuir em decorrência do deslo-
camento do equilíbrio para a direita, o volume do
sistema diminui.
 A adição de O2(g) ocasiona a diminuição do pH2O.
E Dobrando a pH2O(g), KP = 2 a 4 300 K.
15 Uerj Em um experimento que verificava o estado
de equilíbrio nos processos reversíveis, o etanoato
de etila foi sintetizado por meio da seguinte reação
química:
etanoico + etanol etanoato de metila + água
Admita que, nesse experimento, T = 25 °C; P = 1 atm e
KC = 4,00.
Quatro amostras, retiradas aleatoriamente da mistura
reacional, foram submetidas à análise para determinar
a quantidade de matéria de cada uma das substâncias
presentes. Os resultados em mol/L estão indicados na
tabela a seguir:
Amostra etanoico etanol
etanoato
de etila
água
W 0,04 0,01 0,08 0,02
X 0,01 0,05 0,06 0,01
Y 0,04 0,01 0,04 0,04
Z 0,01 0,02 0,04 0,02
A amostra que ainda não atingiu o estado de equilíbrio é:
A W  X C Y  Z
16 Unesp O hidrogênio pode ser obtido do metano, de
acordo com a equação química em equilíbrio:
CH4(g) + H2O(g) CO(g) + 3 H2(g)
A constante de equilíbrio dessa reação é igual a 0,20 a
900 K. Numa mistura dos gases em equilíbrio a 900 K,
as pressões parciais de CH4(g) e de H2O(g) são ambas
iguais a 0,40 atm e a pressão parcial de H2(g) é de
0,30 atm.
a) Escreva a expressão da constante de equilíbrio.
b) Calcule a pressão parcial de CO(g) no equilíbrio.
F
R
E
N
T
E
 3
359
17 UFRJ A reação entre um ácido carboxílico e um álcool
é chamada de esterificação e pode ser genericamen-
te representada pela equação a seguir:
RCOOH(l) + R'OH(l) RCOOR'(l) + H2O(l)
a) Explique por que a adição de um agente desidra-
tante aumenta a formação de éster.
b) Em um recipiente de 1 litro, foram adicionados
1 mol de ácido e 1 mol de álcool.
Sabendo que nestas condições KC = 4, calcule a
concentração de éster no equilíbrio.
c) Se R é o radical propil e R' é o radical isopropil, dê
o nome do éster formado.
18 Mackenzie 2017 Em um balão de capacidade igual a 10
L, foram adicionados 1 mol da espécie A2(g) e 2 mols
da espécie B2(g). Tais reagentes sofreram transforma-
ção de acordo com a equação a seguir:
A2(g) + B2(g) 2 AB(g)
Considerando-se que, no estado de equilíbrio químico,
a concentração da espécie AB(g) seja de 0,1 mol · L 1
a constante de equilíbrio (KC), para esse processo, é
aproximadamente igual a
A 0,25
 1,33
C 5,00
 6,66
E 7,50
19 UEM 2018 1 mol de gás NO2 é introduzido em um reci-
piente de 400 mL inicialmente evacuado, obtendo-se
uma pressão inicial p1 à temperatura constante de 300 K.
Observa-se que a pressão do sistema diminui com o
tempo até uma pressão de equilíbrio igual a 0,6 p1 de-
vido à reação de dimerização do NO2:
2 NO2(g) N2O4(g)
Considere R igual a 0,08 atm ⋅ L ⋅ K-1 ⋅ mol-1. Assina-
le a(s) alternativa(s) correta(s).
01 A pressão inicial (p1) do sistema é igual a 120 atm.
02 A pressão parcial de NO2(g) no equilíbrio é igual a
12 atm.
04 A fração molar de N2O4(g) no equilíbrio é igual a
0,5.
08 A constante de equilíbrio KP para a reação de di-
merização do NO2(g) a 300 K é igual a 80.
16 A relação entre KC e KP para a reação de di-
merização de NO2(g) é dada pela expressão
KC = KP ⋅ (R ⋅ T).
Soma:
20 Unifesp A reação
éster + água ácido carboxílico + álcool
é utilizada tanto para a obtenção de ésteres como de
ácidos carboxílicos. É uma reação de equilíbrio, cujo va-
lor da constante apresenta valores baixos e próximos
da unidade. Três experiências independentes, I, II e III,
foram feitas, nas quais foram utilizadas as quantidades
iniciais, em mol, mostradas na tabela.
Experiência néster nágua nácido nálcool
I 1,0 1,0 - -
II - - 1,0 1,0
III 2,0 1,0 - -
Atingido o equilíbrio nas três experiências, qual das
relações entre as quantidades de ácido é válida?
(Não há necessidade de efetuar cálculos para encon-
trar alternativa correta.)
A nI = nII = nIII.
 nI = nII < nIII.
C nI = nII > nIII.
 nI < nII < nIII.
E nI > nII = nIII.
21 Uesc 2011
YZ X Tempo
O
2
(g)
NO
2
(g)
8,0 · 10–3
2,0 · 10–2
4,0 · 10–2
NO(g)
C
o
n
c
e
n
tr
a
ç
ã
o
 (
m
o
l/
L
)
O gráco representa a variação da concentração
de reagente e de produtos, durante a reação quími-
ca representada pela equação química 2 NO2(g) 
 2 NO(g) + O2(g), que ocorre no interior de um
recipiente fechado, onde foi colocado inicialmente
NO2(g), e após ter sido atingido o equilíbrio químico.
A partir da análise desse gráco, é correto armar:
A A concentração inicial de NO é 4,0 ⋅ 10-2 mol ⋅ L-1.
 A constante de equilíbrio, Keq, é igual a 2,0 mol ⋅ L
-1.
C A concentração de NO2(g), no estado de equilíbrio
químico, é a metade da concentração de NO(g).
 O equilíbrio químico é inicialmente estabelecido no
tempo X, representado no gráfico.
E A constante de equilíbrio, Keq, possui valores iguais
quando o sistema atinge o tempo representado
por Z e por Y, no diagrama.
22 Fuvest A 800 °C, a constante de equilíbrio, KP (ex-
pressa em termos de pressão parcial em atm), para o
equilíbrio representado a seguir vale 0,22.
CaCO3(s) CaO(s) + CO2(g)
Explique o que aconteceria se carbonato de cálcio
fosse aquecido, a 800 °C, em recipiente aberto
a) na Terra onde a pressão parcial do CO2 atmosférico
é 3 ⋅ 10-4 atm.
b) em Vênus onde a pressão parcial do CO2 atmos
férico é 87 atm.
QUÍMICA Capítulo 5 Equilíbrios químicos I360
23 Fuvest 2012 A isomerização catalítica de parafinas de
cadeia não ramificada, produzindo seus isômeros
ramificados, é um processo importante na indústria
petroquímica. A uma determinada temperatura e pres-
são, na presença de um catalisador, o equilíbrio
CH3CH2CH2CH3(g) (CH3)2CHCH3(g)
 n-butano isobutanoé atingido após certo tempo, sendo a constante de
equilíbrio igual a 2,5. Nesse processo, partindo ex-
clusivamente de 70,0 g de n-butano, ao se atingir a
situação de equilíbrio, x gramas de n-butano terão
sido convertidos em isobutano. O valor de x é
A 10,0
 20,0
C 25,0
 40,0
E 50,0
24 ITA “n” mols de amônia são colocados e selados den-
tro de uma ampola de um litro mantida a 500 K. Nessa
ampola ocorre a reação química representada pela
seguinte equação:
2 NH3(g) N2(g) + 3 H2(g).
Em relação a esta reação é CORRETO armar que
A ao atingir o equilíbrio ter-se-ão formados n
2
 mols de
N2(g).
 ao atingir o equilíbrio ter-se-ão formados 3 n
2
⋅ mols
de H2(g).
C se a reação de decomposição for total, consumir-
se-ão 2 mols de NH3(g).
 se a reação de decomposição for total, a pressão
final na ampola será igual a 4 ⋅ 500 ⋅ R.
E se a reação de decomposição for total, a variação
de pressão na ampola será igual a n ⋅ 500 ⋅ R.
25 Fuvest A L-isoleucina é um aminoácido que, em mi-
lhares de anos, se transforma no seu isômero, a
D-isoleucina. Assim, quando um animal morre e ami-
noácidos deixam de ser incorporados, o quociente
entre as quantidades, em mol, de D-isoleucina e de
L-isoleucina, que é igual a zero no momento da mor-
te, aumenta gradativamente até atingir o valor da
constante de equilíbrio. A determinação desses ami-
noácidos, num fóssil, permite datá-lo.
O gráco traz a fração molar de L-isoleucina, em uma
mistura dos isômeros D e L, em função do tempo.
t/103 ano
0 100
F
ra
ç
ã
o
 m
o
la
r 
d
e
L
-i
s
o
le
u
c
in
a
200 300 400
0,2
0
0,4
0,6
0,8
1
a) Leia no gráfico as frações molares de L-isoleuci-
na indicadas com uma cruz e construa uma tabela
com esses valores e com os tempos correspon-
dentes.
b) Complete sua tabela com os valores da fração
molar de D-isoleucina formada nos tempos indi-
cados. Explique.
c) Calcule a constante do equilíbrio da isomerização
L-isoleucina D-isoleucina.
d) Qual é a idade de um osso fóssil em que o quo-
ciente entre as quantidades de D-isoleucina e
L-isoleucina é igual a 1?
26 Fuvest O íon complexo [Cr(C2H8N2)2(OH)2]
+ pode existir
na forma de dois isômeros geométricos A e B que estão
em equilíbrio: isômero A isômero B.
Numa experiência, realizada a temperatura constante,
em que se partiu do isômero A puro, foram obtidos os
seguintes dados da concentração desse isômero em
função do tempo, em segundos. Veja na tabela a seguir:
tempo [A]/10–3 mol ⋅ L–1 [B]/10–3 mol ⋅ L–1
0 11,6
100 11,3
200 11,0
500 10,5
1000 10,2
2000 10,0
2500 10,0
3000 10,0
a) Obtenha os dados da concentração do isômero B
e construa uma tabela desses dados para todos
os tempos indicados.
b) Qual o valor da constante desse equilíbrio? Jus-
tifique.
27 Unifesp A constante de equilíbrio da reação de dimeri-
zação de C5H6, representada pela equação 2 C5H6
 C10H12 é igual a 3,0 mol
–1 ⋅ L a 250 °C.
Nessa temperatura, foram feitas duas misturas do
monômero com o dímero, com as seguintes concen-
trações iniciais, expressas em mol/L:
Mistura 1: [monômero] = 0,50 e [dímero] = 0,75
Mistura 2: [monômero] = 1,00 e [dímero] = 2,50
Representando-se:
• situação de equilíbrio por,
• tendência do equilíbrio se deslocar para a forma-
ção do dímero por ,
• tendência do equilíbrio se deslocar para a forma-
ção do monômero por,