Química - Frente 3 - LISTA 2 - termoquímica - Thati

Prévia do material em texto

Revisão - Química – Frente 3 – Lista Termoquímica 
 
 
Prof.Thati 
1 
 
1. (Espcex (Aman) 2021) O carbeto de cálcio, de fórmula 
2CaC , é muito comum em equipamentos usados por 
exploradores de cavernas para fins de iluminação. Ele reage com 
água e gera como um dos produtos o gás acetileno (etino), de 
fórmula 2 2C H , conforme mostra a equação, não balanceada, a 
seguir 
 
2(s) 2 ( ) 2 2(g) 2(s)CaC H O C H Ca(OH)+ → + (equação 1) 
 
Sequencialmente, esse gás inflamável pode sofrer uma reação de 
combustão completa, liberando intensa energia, conforme a 
equação, não balanceada, a seguir 
 
2 2(g) 2(g) 2(g) 2 (g)C H O CO H O calor+ → + + (equação 2) 
 
Uma massa de 512 g de carbeto de cálcio com pureza de 50% 
(e 50% de materiais inertes) é tratada com água, obtendo-se 
uma certa quantidade de gás acetileno. Esse gás produzido sofre 
uma reação de combustão completa. 
Considerando a reação de combustão completa do acetileno nas 
condições ambientes (25 C e 1atm), o volume de gases 
obtidos e o valor da energia liberada como calor nessa reação, a 
partir da massa original de carbeto de cálcio, são, 
respectivamente, 
 
Dados: 
- volume molar na condição ambiente 
124,5 L mol−=  (25 C 
e 1atm); calor de combustão do etino 11.298 kJ mol ;−= −  
- constante universal dos gases 
1 1R 0,082 L mol K ;− −=   
- Ca 40; C 12.= = 
 
a) 294 L e 3.240 kJ. b) 156 L e 2.320 kJ. 
c) 294 L e 4.480 kJ. d) 156 L e 6.660 kJ. 
e) 294 L e 5.192 kJ. 
 
2. (Unesp 2021) Analise as equações termoquímicas. 
(s) 2(g) (s) 3(s)
(s) 2(g) 2(g)
(s) 2(g) (s)
3
C O Ca CaCO ; H 1207 kJ mol
2
C O CO ; H 394 kJ mol
1
Ca O CaO ; H 634 kJ mol
2
Δ
Δ
Δ
+ + → = −
+ → = −
+ → = −
 
A partir dessas equações, pode-se prever que o HΔ da reação 
de decomposição do calcário que produz cal viva (cal virgem) e 
dióxido de carbono seja igual a 
a) 573 kJ mol.+ b) 1601kJ mol.+ c) 2235 kJ mol.− 
d) 1028 kJ mol.− e) 179 kJ mol.+ 
 
3. (Enem PPL 2020) A água sofre transições de fase sem que 
ocorra variação da pressão externa. A figura representa a 
ocorrência dessas transições em um laboratório. 
 
 
 
Tendo como base as transições de fase representadas (1 a 4), a 
quantidade de energia absorvida na etapa 2 é igual à quantidade 
de energia 
a) liberada na etapa 4. b) absorvida na etapa 3. 
c) liberada na etapa 3. d) absorvida na etapa 1. 
e) liberada na etapa 1. 
 
4. (Espcex (Aman) 2020) Devido ao intenso calor liberado, 
reações de termita são bastante utilizadas em aplicações 
militares como granadas incendiárias ou em atividades civis 
como solda de trilhos de trem. A reação de termita mais comum 
é a aluminotérmica, que utiliza como reagentes o alumínio 
metálico e o óxido de ferro III. 
A reação de termita aluminotérmica pode ser representada pela 
equação química não balanceada: 
 
(s) 2 3(s) (s) 2 3(s)A Fe O Fe A O Calor+ → + + 
 
Dados: valores arredondados de entalpias padrão de formação 
das espécies 
f 2 3 f 2 3H A O 1676 kJ mol; H Fe O 826 kJ mol  = −   = − 
 
Acerca desse processo, são feitas as seguintes afirmativas: 
I. Após correto balanceamento, o coeficiente do reagente 
alumínio na equação química é 2. 
II. Essa é uma reação de oxidorredução e o agente oxidante é o 
óxido de ferro III. 
III. Na condição padrão, o H da reação é 503 kJ− para cada 
mol de óxido de alumínio produzido. 
IV. Na condição padrão, para a obtenção de 56 g de ferro 
metálico, o calor liberado na reação é de 355 kJ. 
 
Assinale a alternativa que apresenta todas as afirmativas 
corretas, dentre as listadas acima. 
Dado: Fe 56.= 
a) I, II e IV. b) II, III e IV. c) I e II. d) I e III. e) III e IV. 
 
5. (Ufms 2020) Dada a equação termoquímica: 
 
4 (g) 2 (g) 2 (g) 2 ( )CH 2 O CO 2 H O+ → + 
 
(Dados: calores de formação [kJ mol, a 25 C e 1atm] 
4(g) 2(g) 2(g) 2 ( )CH 74,8; O 0; CO 393,5;H O 285,8)= − = = − = − 
calcule a variação da entalpia da reação acima e assinale a 
alternativa correta. 
a) 252,9 kJ mol.− b) 178,1kJ mol.− c) 965,1kJ mol.− 
d) 890,3 kJ mol.− e) 888,0 kJ mol.− 
 
6. (Ueg 2020) O álcool etílico combustível, mais popularmente 
conhecido como etanol, é uma fonte de energia limpa e 
renovável, proveniente de várias matérias-primas como 
beterraba, milho e cana-de-açúcar, sendo esta última o insumo 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
2 
agrícola mais utilizado na produção de etanol no Brasil. 
Ao contrário dos combustíveis fósseis, o etanol é uma fonte de 
energia natural e limpa, pois sua composição não contém 
poluentes que sejam prejudiciais à saúde e ao meio ambiente. 
Desde o momento em que brota no campo, a cana-de-açúcar 
passa a absorver parte do gás carbônico utilizado na produção e 
no consumo do etanol. 
A crescente fabricação brasileira de carros flex (movidos a 
gasolina e etanol), iniciada em 2003, foi o que permitiu o avanço 
da utilização do etanol no Brasil. Atualmente, 97,7% dos 
carros produzidos no país podem ser abastecidos com etanol ou 
gasolina, puros ou misturados em qualquer proporção. 
A equação química que representa o processo de combustão do 
etanol encontra-se mostrada a seguir. 
 
2 6 ( ) 2(g) 2(g) 2 ( )C H O 3 O 2 CO 3 H O+ → + 
 
Sabendo-se que a entalpia de formação da 2 ( )H O é 
286 kJ mol;− que a do 2(g)CO é 393,5 kJ mol− e que a do 
2 6 ( )C H O é 277,6 kJ mol,− verifica-se que a energia liberada 
na combustão de 1,0 mol de etanol é: 
a) 1367,4 kJ mol− b) 401,9 kJ mol− 
c) 401,9 kJ mol+ d) 348,6 kJ mol− 
e) 1367,4 kJ mol+ 
 
7. (Fatec 2020) Uma das áreas de aplicação dos conhecimentos 
de biotecnologia no mercado de trabalho é a produção de 
alimentos, bebidas e biocombustíveis que utilizam micro-
organismos em sua fabricação. Nesse contexto, um dos 
processos utilizados é a fermentação de carboidratos. 
A equação química que representa a reação que ocorre na 
fermentação alcoólica da glicose é 
 
6 12 6(aq) 2 6 (aq) 2(g) rC H O 2 C H O 2 CO H ?Δ→ + = 
 
Assinale a alternativa que apresenta o valor correto da entalpia 
padrão da reação r( H)Δ de fermentação da glicose, em kJ mol. 
Entalpias de formação em kJ mol 
Substância fHΔ 
6 12 6(aq)C H O 1.277− 
2 6 (aq)C H O 278− 
2(g)CO 394− 
 a) 67− b) 32− c) 16+ d) 32+ e) 67+ 
 
8. (Unesp 2020) Para obter energia térmica, com a finalidade de 
fundir determinada massa de gelo, produziu-se a combustão de 
um mol de gás butano 4 10(C H ), a 1atm e a 25 C. A reação 
de combustão desse gás é: 
 
4 10(g) 2(g) 2(g) 2 ( )
13
C H O 4 CO 5 H O
2
+ → + 
 
As entalpias-padrão de formação ( H) das substâncias citadas 
estão indicadas na tabela: 
 
Substância H (kJ mol) 
4 10(g)C H 126− 
2(g)CO 393− 
2 ( )H O 286− 
2(g)O zero 
Considerando que a energia térmica proveniente dessa reação 
foi integralmente absorvida por um grande bloco de gelo a 0 C 
e adotando 320 J g para o calor latente de fusão do gelo, a 
massa de água líquida obtida a 0 C, nesse processo, pelo 
derretimento do gelo foi de, aproximadamente, 
a) 7 kg. b) 5 kg. c) 3 kg. d) 10 kg. e) 9 kg. 
 
9. (Ufms 2020) Combustível é uma substância química que 
libera calor durante uma reação de combustão. A combustão é 
denominada completa quando esse combustível é oxidado ao 
máximo. Para se determinar a quantidade de calor liberado em 
uma combustão completa, faz-se necessário calcular a variação 
de entalpia de combustão. São dados os calores de formação, a 
seguir, dos seguintes compostos: f (g)H CO 110 kJ mol, = − 
f 2 (g)H CO 394 kJ mol = − e f 2 ( )H H O 286 kJ mol. = − 
Partindo-se de 180 g de uma mistura combustível, sendo a 
quantidade em mol do 2 (g)H quatro vezes a quantidade do 
(g)CO , quando completamente queimada, liberará: 
Dados: C 12; O 16.= = 
a) 2.850 kJmol. b) 7.140 kJ mol. c) 7.690 kJ mol. 
d) 11.400 kJ mol. e) 13.783 kJ mol. 
 
10. (Fmp 2020) O clorofórmio ou triclorometano é um 
composto orgânico de fórmula 3CHC , usado como anestésico. 
A reação mais importante do clorofórmio é a mistura com 
fluoreto de hidrogênio, produzindo CFC-22, um precursor na 
produção de Teflon, como apresentado a seguir. 
 
1
3 2CHC 2 HF CHC F 2 HC H 44 kJ molΔ
−+ → + = −  
 
Ligação 
Energia de ligação 
1kJ mol− 
C H− 413 
C C− 330 
H F− 568 
C F− 488 
Fazendo uso das informações contidas na Tabela acima, a 
energia de ligação em 1kJ mol− para a ligação H C− é igual 
a 
a) 54 b) 216 c) 864 d) 108 e) 432 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
3 
Gabarito: 
 
Resposta da questão 1: 
 [E] 
 
2
2(s) 2 ( ) 2 2(g) 2(s)
CaC 1 40 2 12 64
CaC 2 H O C H Ca(OH)
64 g
=  +  =
+ → +
1mol
50
512 g
100

2 2
2 2
C H
C H
15
2 2(g) 2(g) 2(g) 2 (g)2
3 mol 3 volumes
n
0,5 512 g 1mol
n 4 mol
64 g
1C H O 2 CO 1H O H 1.298 kJ mol
1mol
Δ −
=
 
= =
+ → + = − 
3 24,5 L 1.298 kJ liberados
4 mol gasesV liberada
gases
liberada
E
4 mol 3 24,5 L
V 294 L
1mol
4 mol 1.298 kJ
E 5.192 kJ liberados
1mol
 
= =

= =
 
 
Resposta da questão 2: 
 [E] 
 
Utilizando a lei de Hess, vem: 
(s) 2(g) (s) 3(s)
(s) 2(g) 2(g)
(s) 2(g) (s)
3
C O Ca CaCO ; H 1207 kJ mol (inverter)
2
C O CO ; H 394 kJ mol (manter)
1
Ca O CaO ; H 634 kJ mol (manter)
2
Δ
Δ
Δ
+ + → = −
+ → = −
+ → = −
 
 
Teremos: 
3(s) (s)CaCO C→ 2(g)
3
O
2
+ (s)Ca+ 1
(s)
H 1207 kJ
C
Δ = +
2(g)
2
O
2
+ 2(g) 2
(s)
CO H 394 kJ
Ca
Δ→ = −
2(g)
1
O
2
+
( ) ( )
(s) 3
Global
3(s) 2(g) (s) 1 2 3
1 2 3
CaO H 634 kJ
CaCO CO CaO H H H H
H H H H
H 1207 kJ 394 kJ 634 kJ
H 179 kJ
Δ
Δ Δ Δ Δ
Δ Δ Δ Δ
Δ
Δ
→ = −
⎯⎯⎯⎯→ + = + +
= + +
= + + − + −
= +
 
 
Resposta da questão 3: 
 [E] 
 
A quantidade de energia absorvida (E) na etapa 2 é igual à 
quantidade de energia liberada (E) na etapa 1. 
⎯⎯→⎯⎯
⎯⎯→ +
+ ⎯⎯→
1
2 (v) 2 ( )
2
1
2 (v) 2 ( )
2
2 ( ) 2 (v)
H O H O
H O H O E
H O E H O
 
 
Resposta da questão 4: 
 [C] 
 
[I] Correta. Após correto balanceamento, o coeficiente do 
reagente alumínio na equação química é 2 : 
(s) 2 3(s) (s) 2 3(s)2 A 1Fe O 2 Fe 1A O Calor.+ → + + 
 
[II] Correta. Essa é uma reação de oxidorredução e o agente 
oxidante é o óxido de ferro III. 
Agente Agente
redutor oxidante
(s) 2 3(s) (s) 2 3(s)
oxidação0 3
redução3 0
2 A 1Fe O 2 Fe 1 A O Calor
2 A A 3 e
1Fe 3 e 2 Fe
+ −
+ −
+ → + +
⎯⎯⎯⎯⎯→ +
+ ⎯⎯⎯⎯⎯→
 
 
[III] Incorreta. Na condição padrão, o H da reação é 
850 kJ− para cada mol de óxido de alumínio 2 3(A O ) 
produzido. 
( ) ( )
(s) 2 3(s) (s) 2 3(s)
0 kJ 826 kJ 0 kJ 1676 kJ
produtos reagentes
2 3(s)
2 A 1Fe O 2 Fe 1 A O
H H H
H 0 kJ 1676 kJ 0 kJ 826 kJ
H 1676 kJ 826 kJ 850 kJ (para 1 mol de A O produzido)
Δ
Δ
Δ
− −
+ → +
= −
   = + − − + −   
= − + = −
 
 
[IV] Incorreta. Na condição padrão, para a obtenção de 56 g 
de ferro metálico, o calor liberado na reação é de 425 kJ. 
(s) 2 3(s) (s) 2 3(s)2 A 1Fe O 2 Fe 1 A O H 850 kJ
2 56 g
Δ+ → + = −
 850 kJ liberados
56 g E
56 g 850 kJ
E
2 56 g
E 425 kJ liberados

=

=
 
 
Resposta da questão 5: 
 [D] 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
4 
( )
( )
4(g) 2(g) 2(g) 2 ( )
74,8 kJ 2 0 kJ 393,5 kJ 2 285,8 kJ
produtos reagentes
1CH 2 O 1CO 2H O H ?
H H H
H 393,5 kJ 2 285,8 kJ 74,8 kJ 2 0 kJ
H 965,1kJ 74,8 kJ 890,3 kJ
H 890,3 kJ mol
Δ
Δ
Δ
Δ
Δ
−  −  −
+ → + =
= −
 = − +  − − − +    
= − + = −
= −
 
 
Resposta da questão 6: 
 [A] 
 
( ) ( )
( ) ( )
( )
2 6 ( ) 2(g) 2(g) 2 ( )
277,6 kJ 3 0 kJ 2 393,5 kJ 3 286 kJ
Pr odutos Reagentes
1 C H O 3 O 2 CO 3 H O H ?
H H H
H 2 393,5 kJ 3 286 kJ 277,6 kJ 3 0 kJ
H 787 858 kJ 277,6 kJ
H 1367,4 kJ mol
Δ
Δ
Δ
Δ
Δ
−   −  −
+ → + =
= −
 =  − +  − − − +    
= − − +
= −
 
 
Resposta da questão 7: 
 [A] 
 
( ) ( )
( ) ( )  
6 12 6(aq) 2 6 (aq) 2(g) r
1.277 kJ 2 278 kJ 2 394 kJ
r pr odutos reagentes
r
r
r
C H O 2 C H O 2 CO H ?
H H H
H 2 394 kJ 2 278 kJ 1.277 kJ
H 1.344 kJ 1.277 kJ
H 67 kJ
Δ
Δ
Δ
Δ
Δ
−  −  −
→ + =
= −
=  − +  − − −  
= − +
= −
 
 
Resposta da questão 8: 
 [E] 
 
( ) ( )  
   
4 10(g) 2(g) 2(g) 2 ( )
5 ( 286 kJ)126 kJ 4 ( 393 kJ)0 kJ
produtos reagentes
3
3
13
C H O 4 CO 5 H O
2
H H H
H 4 393 kJ 5 286 kJ 126 kJ 0 kJ
H 1572 1430 126 kJ
H 2876 kJ 2876 10 J
Q 2876 10 J liberado
Δ
Δ
Δ
Δ
 −−  −
+ → +
= −
 =  − +  − − − + 
= − − − −
= − = − 
=  ( )
( )
fusão
fusão
fusão
3
3
alor latente de fusã
s na combustão e absorvidos pelo gelo
Q m L
L c
Q m L
2876 10 J m
2876 10 J
m 9 kg
o 320 J g
320 J g
m 8987,5 g
320 J g
= 
= 
 = 


=
= =
 
 
Resposta da questão 9: 
 [B] 
 
2
(g) 2(g) 2(g)
110 kJ 394 kJ0 kJ
produtos reagentes
H 2 1 2; CO 12 16 28
1
1CO O 1CO H ?
2
H H H 394 kJ 110 kJ 0 kJ 284 kJ
Δ
Δ
− −
=  = = + =
+ → =
= − = − − − + = −      
 
 
Então: (g) 2(g) 2(g)
1
1CO O 1CO H 284 kJ
2
Δ+ → = − 
2(g) 2(g) 2 ( )
2
2
2
1mol de CO (28 g) libera 284 kJ
1
1H O 1H O H' 286 kJ
2
1mol de H libera 286 kJ
4 mols de H (4 2 g 8 g) liberam 4 286 kJ
1mol de CO 4 mols de H (284 kJ 4 286 kJ) liberados
(8 28) g
Δ+ → = −
 = 
+  + 
+ (284 kJ 4 286 kJ) liberados
180 g
+ 
E
180 g (284 kJ 4 286 kJ) 180 g (1428 kJ)
E
(8 28) g 36 g
E 7.140 kJ liberados
 +  
= =
+
=
 
 
Resposta da questão 10: 
 [E] 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
5 
1
3 2
3
2
CHC 2 HF CHC F 2 HC H 44 kJ mol
CHC ("quebra") :
C H 413 kJ
C C 330 kJ
1403 kJ
C C 330 kJ
C C 330 kJ
HF ("quebra") :
H F 568 kJ
1136 kJ
H F 568 kJ
CHC F (" forma") :
C H 413 kJ
C C 330 kJ
C F 488 kJ
C
Δ −+ → + = − 
− = + 

− = + 
+
− = + 
− = + 
− = + 
+
− = + 
− = −
− = −
− = −
−
( ) ( )
1
H C
1719 kJ
F 488 kJ
HC (" forma") :
H C x kJ
2x kJ
H C x kJ
H 1403 kJ 1136 kJ 1719 kJ 2x kJ
44 kJ 1403 kJ 1136 kJ 1719 kJ 2x kJ
44 820 2x
864
x 432
2
E 432 kJ mol
Δ
−
−



−

= − 
− = − 
−
− = − 
= + + + − + −
− = + + − −
− − = −
= =
= 