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F R E N T E 3 361 assinale a alternativa que representa a situação cor- reta das misturas 1 e 2 no instante em que elas foram preparadas. Situação na condição inicial Mistura 1 Mistura 2 A C E 28 Cesgranrio 0 10 20 30 40 Tempo (min) 5 8 P total (atm) Em um recipiente fechado, de 10 L de capacidade, são introduzidas quantidades equimolares das subs- tâncias representadas por A2B3 e B2 que reagem segundo a reação A2B3(g) + B2(g) A2B5(g) mantidas na temperatura de 727 °C. Com base no grá- co anterior, que ilustra a variação da pressão interna do sistema em função do tempo, o valor da constante de equilíbrio KC, em (mol/L) 1, nessas condições, é: A 3 100 C 246 320 E 540 29 ITA 2015 Considere as seguintes reações químicas e respectivas constantes de equilíbrio: N2(g) + O2(g) 2 NO(g) K1 2 NO(g) + O2(g) 2 NO2(g) K2 NO2(g) 1 2 N2(g) + O2(g) K3 Então, K3 é igual a A 1 K K . 1 2( )⋅ 1 2K K . 1 2( )⋅ C 1 4K K . 1 2( )⋅ 1 K K . 1 2 1 2 ⋅ E 1 K K . 1 2 2 ⋅ 30 Fuvest Cloreto de nitrosila puro (NOCl) foi aquecido a 240 °C em um recipiente fechado. No equilíbrio, a pressão total foi de 1,000 atm e a pressão parcial do NOCl foi de 0,640 atm. A equação a seguir represen- ta o equilíbrio do sistema: 2 NOCl (g) 2 NO(g) + Cl2(g) a) Calcule as pressões parciais do NO e do Cl2 no equilíbrio. b) Calcule a constante do equilíbrio. 31 Uece Para a reação: 2 X +Y → 3 T + 2 Z, foram realiza- dos cinco experimentos cujos resultados foram: Experimento Concentração (mol/L) X Y T Z I 5,0 9,0 3,0 5,0 II 1,0 3,0 1,0 2,0 III 2,0 6,0 2,0 3,0 IV 2,0 1,8 0,9 4,0 V 8,0 12,0 4,0 6,0 Sabendo-se que o equilíbrio químico foi atingido em três experimentos, indique os dois que não atingiram: A II e V IV e V C II e IV I e III 32 Fuvest O equilíbrio H2(g) + I2(g) 2 HI(g) [incolor] [violeta] [incolor] tem, a 370 °C, constante KC igual a 64. Para estudar esse equilíbrio, foram feitas 2 experiên- cias independentes A e B: A. 0,10 mol de cada gás, H2 e I2, foram colocados em um recipiente adequado de 1 L, mantido a 370 °C até atingir o equilíbrio (a intensidade da cor não muda mais). B. 0,20 mol do gás HI foi colocado em um recipiente de 1 L, idêntico ao utilizado em A, mantido a 370 °C até atingir o equilíbrio (a intensidade da cor não muda mais). a) Atingido o equilíbrio em A e em B, é possível distin- guir os recipientes pela intensidade da coloração violeta? Justifique. b) Para a experiência A, calcule a concentração de cada gás no equilíbrio. Mostre, em um gráfico de concentração (no quadriculado adiante), como variam, em função do tempo, as concentrações desses gases até que o equilíbrio seja atingido. QUÍMICA Capítulo 5 Equilíbrios químicos I362 Identique as curvas no gráco. 33 Unicamp A figura a seguir representa, sob o ponto de vista cinético, a evolução de uma reação química hipotética na qual o reagente A se transforma no produto B. Das curvas I, II, III e IV, duas dizem respeito à reação catalisada e duas, à reação não catalisada. a) Quais das curvas representam as concentrações de A e de B, em função do tempo, para a reação não catalisada? Indique a curva que se refere à concentração de A e a curva que se refere à concentração de B. b) Calcule o valor da constante de equilíbrio para a reação de transformação de A em B. 0 I II III IV 1 C o n c e n tr a ç ã o e m m o l/ L 2 3 4 5 6 0,02 0,00 Tempo em unidades arbitrárias 0,04 0,06 0,08 0,10 34 Fuvest A uma determinada temperatura, as substâncias HI, H2 e I2 estão no estado gasoso. A essa temperatura, o equilíbrio entre as três substâncias foi estudado, em recipientes fechados, partindo-se de uma mistura equimolar de H2 e I2 (experimento A) ou somente de HI (experimento ). C o n c e n tr a ç ã o t 1 H 2 + I 2 Tempo HI Experimento A H 2 + I 2 2HI Constante de equilíbrio = K 1 C o n c e n tr a ç ã o t 1 H 2 + I 2 Tempo HI Experimento B 2HIH 2 + I 2 Constante de equilíbrio = K 2 Pela análise dos dois grácos, pode-se concluir que A no experimento A, ocorre diminuição da pressão total no interior do recipiente, até que o equilíbrio seja atingido. no experimento , as concentrações das substâncias (HI, H2 e I2) são iguais no instante t1. C no experimento A, a velocidade de formação de HI aumenta com o tempo. no experimento , a quantidade de matéria (em mols) de HI aumenta até que o equilíbrio seja atingido. E no experimento A, o valor da constante de equilíbrio (K1) é maior do que 1. F R E N T E 3 363 35 PUC-SP Um frasco a 25 °C foi preenchido, exclusivamente, com tetróxido de dinitrogênio (N2O4) ficando com pressão total de 3 atm. Nessas condições, o N2O4 se desproporciona formando o dióxido de nitrogênio (NO2), segundo a equação N2O4(g) 2 NO2(g) Mantida a temperatura, após atingido o equilíbrio do sistema verica-se que a pressão parcial do N2O4 é de 2,25 atm. A pressão parcial do NO2 após atingido o equilíbrio e a constante de equilíbrio de desproporcionamento do N2O4 em função das pressões parciais (KP) são, respectivamente, A 1,5 atm e 1. 0,75 atm e 0,33. C 0,75 atm e 0,25. 1,5 atm e 0,67. E 0,75 atm e 3. 36 Udesc Considerando a seguinte reação em equilíbrio: N2O4(g) 2 NO2(g) DH° = 58,9 kJ Assinale a alternativa incorreta. A A diminuição da temperatura deslocará o equilíbrio para a direita. A adição de N2O4(g) deslocará o equilíbrio para a direita. C O aumento do volume deslocará o equilíbrio para a direita. A adição de NO2(g) deslocará o equilíbrio para a esquerda. E O aumento da pressão total pela adição de N2(g) não deslocará o equilíbrio. Texto para a questão 37: O estireno, matéria-prima indispensável para a produção do poliestireno, é obtido industrialmente pela desidrogenação catalítica do etilbenzeno, que se dá por meio do seguinte equilíbrio químico: Etilbenzeno Estireno (g) catalisador (g) + H 2 (g) ΔH = 121 kJ/mol ΔH = 121 kJ/mol 37 Unesp 2017 Analisando-se a equação de obtenção do estireno e considerando o princípio de Le Châtelier, é correto afirmar que A a entalpia da reação aumenta com o emprego do catalisador. a entalpia da reação diminui com o emprego do catalisador. C o aumento de temperatura favorece a formação de estireno. o aumento de pressão não interfere na formação de estireno. E o aumento de temperatura não interfere na formação de estireno. 38 Fatec A produção de alimentos para a população mundial necessita de quantidades de fertilizantes em grande escala, sendo que muitos deles se podem obter a partir do amoníaco. Fritz Haber (1868-1934), na procura de soluções para a otimização do processo, descobre o efeito do ferro como cata- lisador, baixando a energia de ativação da reação. Carl Bosch (1874-1940), engenheiro químico e colega de Haber, trabalhando nos limites da tecnologia no início do século XX, desenha o processo industrial catalítico de altas pressões e altas temperaturas, ainda hoje utilizado como único meio de produção de amoníaco e conhecido por processo de Haber-Bosch. Controlar as condições que afetam os diferentes equilíbrios que constituem o processo de formação destes e de outros produtos, otimizando a sua rentabilidade, é um dos objetivos da Ciência/Química e da Tecnologia para o desenvolvimento da sociedade. (nautilus.s.uc.pt/spf/DTE/pdfs/sica_quimica_a_11_homol.pdf Acesso em: 28.09.2012.) Considere a reação de formação da amônia N2(g) + 3 H2(g) 2 NH3(g) e o gráco, que mostra a inuência conjunta da pressão e da temperatura no seu rendimento. NH 3 no equilíbrio (%) 100 200 ºC 300 ºC 400 ºC 500 ºC 600 ºC 500 1 000 Pressão (atm) 50 (FELTRE, Ricardo. Química vol. 2, São Paulo, Editora Moderna, 2004.)