Química - Livro 2-376-378

Prévia do material em texto

QUÍMICA Capítulo 5 Equilíbrios químicos I376
8 Unicamp 2017 Uma equação química é uma equação
matemática no sentido de representar uma igualdade:
todos os átomos e suas quantidades que aparecem
nos reagentes também devem constar nos produtos.
Considerando uma equação química e sua corres-
pondente constante de equilíbrio, pode-se armar
corretamente que, multiplicando-se todos os seus
coecientes por 2, a constante de equilíbrio associa-
da a esta nova equação será
A o dobro da constante da primeira equação química,
o que está de acordo com um produtório.
 o quadrado da constante da primeira equação, o
que está de acordo com um produtório.
C igual à da primeira equação, pois ela é uma cons-
tante, o que está de acordo com um somatório.
 a constante da primeira equação multiplicada por
ln 2 o que está de acordo com um somatório.
9 UEL A constante KC do equilíbrio representado por
FeO(s) + CO(g) Fe(s) + CO2(g)
a 1000 °C é igual a 0,4.
Logo, a proporção entre o número de moléculas de
CO e CO2, no equilíbrio a essa temperatura, é
A 1 de CO para 1 de CO2
 1 de CO para 4 de CO2
C 2 de CO para 5 de CO2
 4 de CO para 1 de CO2
E 5 de CO para 2 de CO2
10 UEM Em um reator fechado, mantido sob pressão de
6,0 atm, encontra-se o sistema gasoso em equilíbrio
a 300 K:
2 SO2(g) + O2(g) 2 SO3(g)
As quantidades dos participantes no equilíbrio são:
1,0 mol de oxigênio, 2,0 mols de dióxido de enxofre e
3,0 mols de trióxido de enxofre.
Assinale o que for correto.
01 O valor da constante de equilíbrio do sistema, em
termos de pressões parciais, a 300 K, é 2,25 atm–1.
02 O valor da constante de equilíbrio irá mudar com
a alteração da temperatura.
04 Na situação de equilíbrio, as reações direta e in-
versa param de ocorrer.
08 O valor da constante de equilíbrio, em termos de
concentração, a 300 K, é de aproximadamente
55,4 L ⋅ mol–1.
16 A partir do instante em que o sistema atinge o es-
tado de equilíbrio, as concentrações (em mol ⋅ L–1)
dos participantes se igualam.
Soma:
11 ITA Em um balão fechado e sob temperatura de 27 °C,
N2O4(g) está em equilíbrio com NO2(g). A pressão
total exercida pelos gases dentro do balão é igual
a 1,0 atm e, nestas condições, N2O4(g) encontra-se
20% dissociado.
a) Determine o valor da constante de equilíbrio para
a reação de dissociação do N2O4(g). Mostre os
cálculos realizados.
b) Para a temperatura de 27 °C e pressão total dos
gases dentro do balão igual a 0,10 atm, determine
o grau de dissociação do N2O4(g). Mostre os cál-
culos realizados.
12 Fuvest Um recipiente fechado de 1 litro contendo ini-
cialmente, à temperatura ambiente, 1 mol de I2 e 1 mol
de H2 é aquecido a 300 °C. Com isto estabelece-se
o equilíbrio
H2(g) + I2(g) 2 HI(g)
cuja constante é igual a 1,0 ⋅ 102. Qual a concentração,
em mol/L, de cada uma das espécies H2(g), I2(g) e
HI(g), nessas condições?
A 0, 0, 2
 1, 1, 10
C 1
6
, 1
6
, 5
3
 1
6
, 1
6
,
5
6
E
1
11
, 1
11
, 10
11
13 UFRJ Em um recipiente de um litro foi adicionado um
mol de uma substância gasosa A, que imediatamen-
te passou a sofrer uma reação de decomposição.
As concentrações molares de A foram medidas em di-
versos momentos e verificou-se que, a partir do décimo
minuto, a sua concentração se tornava constante, con-
forme os dados registrados no gráfico a seguir.
0
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
1,2
2 6 10 144 8 12 16 18
[A] (mol/L)
Tempo (min)
A decomposição de A ocorre segundo a equação:
2 A(g) B(g) + C(g)
a) Determine a velocidade média de decomposição
de A durante os primeiros quatro minutos.
b) Calcule a constante de equilíbrio KC.
14 Mackenzie Sob condições adequadas de temperatura
e pressão, ocorre a formação do gás amônia. Assim,
em um recipiente de capacidade igual a 10 L, foram
colocados 5 mol de gás hidrogênio junto com 2 mol
de gás nitrogênio. Ao ser atingido o equilíbrio quími-
co, verificou-se que a concentração do gás amônia
produzido era de 0,3 mol ⋅ L–1. Dessa forma, o valor da
constante de equilíbrio (KC) é igual a
A 1,80 ⋅ 10-4
 3,00 ⋅ 10-2
C 6,00 ⋅ 10-1
 3,60 ⋅ 101
E 1,44 ⋅ 104
F
R
E
N
T
E
 3
377
15 Fuvest No gráfico, estão os valores das pressões
parciais de NO2 e de N2O4, para diferentes misturas
desses dois gases, quando, a determinada tempera-
tura, é atingido o equilíbrio:
2 NO2(g) N2O4 (g)
0
2,0
4,0
6,0
8,0
0,2 0,4 0,6 0,8 1,0
pressão de NO
2
 (atm)
p
re
s
s
ã
o
 d
e
 N
2
O
4
 (
a
tm
)
Com os dados desse gráco, pode-se calcular o valor
da constante (KP) do equilíbrio atingido, naquela tem-
peratura. Seu valor numérico é próximo de
A 1
 2
C 4
 8
E 12
16 ITA 2016 Quantidades iguais de H2(g) e I2(g) foram colo-
cadas em um frasco, com todo o sistema à temperatura T,
resultando na pressão total de 1 bar. Verificou-se que
houve a produção de HI(g), cuja pressão parcial foi de
22,8 kPa. Assinale a alternativa que apresenta o valor
que mais se aproxima do valor CORRETO da constante
de equilíbrio desta reação.
A 0,295
 0,350
C 0,490
 0,590
E 0,700
17 Unirio A produção de NO através da reação de N2 e
O2 em motores automotivos é uma das principais fon-
tes de poluição ambiental.
N2(g) + O2(g) 2 NO(g)
Partindo de 112 g de N2 e 128 g de O2, contidos em
frasco fechado de 2 litros, numa temperatura T(°C):
a) determine a constante de equilíbrio (KC), à tempe-
ratura T, sabendo que a massa de NO equilíbrio
é de 120 g;
b) considerando a formação de NO uma reação exo-
térmica, explique como irá variar a constante de
equilíbrio (KC) ao aumentarmos a temperatura.
Dados: N = 14 u; O = 16 u.
18 PUC-SP O gás incolor N2O4 foi aprisionado em um
frasco fechado sob temperatura constante. Em segui-
da, observou-se o aparecimento de uma coloração
castanha no interior do tubo, atribuída à reação de
dissociação do N2O4, com a formação do gás NO2.
N2O4(g) 2 NO2(g)
O acompanhamento das concentrações das substân-
cias envolvidas no equilíbrio está representado no
gráco a seguir.
0
0,00
0,01
0,02
0,03
0,04
0,05
0,06
0,07
0,08
0,09
0,10
0,11
0,12
0,13
20 40
[NO
2
]
[N
2
O
4
]
60 80 100
Tempo (s)
C
o
n
c
e
n
tr
a
ç
ã
o
 (
m
o
l 
· 
L
–
1 )
Sobre o sistema foram feitas as seguintes afirmações:
I. Nas condições do experimento, a extensão da rea-
ção de dissociação é de 60%.
II. Nas condições do experimento, KC = 0,36, no senti-
do da formação do gás NO2.
III. O equilíbrio foi atingido entre 20 e 30 segundos
após o início do experimento.
IV. Se a concentração inicial de N2O4 no frasco fecha-
do fosse de 0,04 mol·L–1, nas mesmas condições
de temperatura e pressão do experimento realiza-
do, não haveria formação de NO2.
Estão corretas somente as afirmações
A I e II
 I e III
C II e III
 II e IV
E III e IV
19 ITA O transporte de oxigênio (O2) no organismo de
vertebrados, via fluxo sanguíneo, é feito pela intera-
ção entre hemoglobina (Hb) e oxigênio. O monóxido
de carbono (CO) em concentrações não tão elevadas
(700 ppm) substitui o oxigênio na molécula de hemo-
globina. As interações entre O2 e CO com a molécula
de hemoglobina podem ser representadas, respecti-
vamente, pelas seguintes equações químicas:
I. Hb + O2  HbO2; KC, I
II. Hb + CO HbCO; KC, II
em que KC, I e KC, II são as constantes de equilíbrio
para as respectivas interações químicas.
A formação de HbCO é desfavorecida pela presença
de azul de metileno (AM). Esta substância tem maior
tendência de interagir com o CO do que este com a
hemoglobina. A reação do CO com o AM pode ser
representada pela equação química:
III. AM + CO AMCO; KC, III
Com base nestas informações, para uma mesma tem-
peratura, é CORRETO armar que
A KC, I < KC, II < KC, III.
 KC, I < KC, III < KC, II.
C KC, II < KC, III < KC, I.
 KC, II < KC, I < KC, III.
E KC, III < KC, I < KC, II.
QUÍMICA Capítulo 5 Equilíbrios químicos I378
20 Fuvest Em um funil de separação, encontram-se, em
contato, volumes iguais de duas soluções: uma solu-
ção aquosa de I2, de concentração 0,1 ⋅ 10
–3 mol ⋅ L-1,
e uma solução de I2 em CCl4, de concentração
1,0 ⋅ 10-3 moI ⋅ L-1.
I
2
 em CC
4
I
2
 em água
Considereque o valor da constante KC do equilíbrio
I2(aq) I2(CCl4)
é igual a 100, à temperatura do experimento, para
concentrações expressas em mol ⋅ L-1.
Assim sendo, o que é correto armar a respeito do
sistema descrito?
A Se o sistema for agitado, o I2 será extraído do CCl4
pela água, até que a concentração de I2 em CCl4
se iguale a zero.
 Se o sistema for agitado, o I2 será extraído da água
pelo CCl4, até que a concentração de I2 em água
se iguale a zero.
C Mesmo se o sistema não for agitado, a concentra-
ção de I2 no CCl4 tenderá a aumentar e a de I2,
na água, tenderá a diminuir, até que se atinja um
estado de equilíbrio.
 Mesmo se o sistema não for agitado, a concentra-
ção de I2 na água tenderá a aumentar e a de I2,
no CCl4, tenderá a diminuir, até que se atinja um
estado de equilíbrio.
E Quer o sistema seja agitado ou não, ele já se en-
contra em equilíbrio e não haverá mudança nas
concentrações de I2 nas duas fases.
21 PUC-SP 2017 Durante uma transformação química as
concentrações das substâncias participantes foram
determinadas ao longo do tempo. O gráfico a seguir
resume os dados obtidos ao longo do experimento.
TempoC
A
0
0,5
1
B
Concentração (mol/L)
A respeito do experimento, foram feitas algumas ar-
mações:
I. A e B são reagentes e C é o produto da reação es-
tudada.
II. A reação química estudada é corretamente repre-
sentada pela equação: B + 2C A
III. Não houve consumo completo dos reagentes, sen-
do atingido o equilíbrio químico.
IV. A constante de equilíbrio dessa reação, no sentido
da formação de A, nas condições do experimento é
menor do que 1.
Estão corretas apenas as afirmações:
A I e IV.
 II e III.
C II e IV.
 III e IV.
22 Fatec O gráfico mostra a variação das concentrações
de NH3, H2 e N2 durante a reação de decomposição
de 8 mols de amônia, num balão de 2 L a uma tem-
peratura de 480 °C em função do tempo. A equação
da reação é:
2 NH3(g) N2(g) + 3 H2(g)
0
2
4
6
8
10
N
ú
m
e
ro
 d
e
 m
o
ls
Tempo
N
2
NH
3
H
2
A análise dos dados mencionados nos permite con-
cluir que o valor numérico da constante de equilíbrio,
KC, dessa reação é aproximadamente:
A 0,07.
 2,3.
C 3,7.
 6,8.
E 27.
23 Fuvest Considere o equilíbrio, em fase gasosa,
CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g)
cuja constante K, à temperatura de 430 °C, é igual a 4.
Em um frasco de 1,0 L, mantido a 430 °C, foram mistu-
rados 1,0 mol de CO, 1,0 mol de H2O, 3,0 mol de CO2 e
3,0 mol de H2. Esperou-se até o equilíbrio ser atingido.
a) Em qual sentido, no de formar mais CO ou de
consumi-lo, a rapidez da reação é maior, até se
igualar no equilíbrio? Justifique.
b) Calcule as concentrações de equilíbrio de cada
uma das espécies envolvidas (Lembrete: 4 = 22).
Obs.: Considerou-se que todos os gases envolvidos
têm comportamento de gás ideal.