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Exercícios – Termoquímica – Geral II ATENÇÃO: Se fixem mais nos exercícios e conteúdo dados durante as aulas, estes devem ser feitos para treinamento e fixação da matéria ! 1. Uma certa reação aumentou a T de 255 g de H2O em 4,56C. Quantos J de calor a reação liberou? R: Calor liberado = 4,87 kJ 2. Quanto calor é liberado por uma reação que aumentou a T de 359 g de H2O em 4,11C. R: Calor liberado = 6,17 kJ 3. Qual a C de uma substância quando são liberados 98 kJ de calor devido ao aumento de 2 C? R: Cp = 49 kJ/oC 4. Quanto calor é necessário para aquecer 500 g de H2O de 20C para a ebulição (100C) quando ela está reservada em um béquer de vidro de m = 150 g? O cH2O = 4,184 J/g.C e cvidro = 0,78 J/g.C. R: calor H2O = 167 kJ; calor vidro = 9,4 kJ; calor total = 176 kJ 5. Calcule a quantidade de calor necessário para aumentar a T de 1 Kg de uma estátua de latão sobre um bloco de granito de 500 g de 20C para 100C. Os dois objetos são aquecidos. São dados: clatão = 0,37 J/g.C e cgranito = 0,80 J/g.C. R: calor latão = 29,6 kJ; calorgranito = 32 kJ; calor total = 62 kJ 6. Um aquecedor elétrico foi usado para aquecer uma amostra de H2O ao seu ponto de ebulição em um calorímetro simples. O aquecimento continuou até que 35 g de H2O evaporassem. Da potência do aquecedor e do tempo gasto para o aquecimento, foi calculado um calor necessário para a vaporização de 79 kJ. Calcular a Hvap da H2O a 100C. Hvap = + 41 kJ/mol 7. O mesmo aquecedor foi usado para aquecer uma amostra de C6H6-benzeno para 80C, seu ponto de ebulição. O aquecimento continuou até que 71 g de C6H6 evaporassem em uma capela, porque C6H6 é tóxico e carcinogênico. Um calor de 28 kJ foi fornecido. Calcular a Hvap do C6H6 e seu ponto de ebulição. Hvap = + 31 kJ/mol 8. A 25C Hfus do Na metálico é +2,6 kJ/mol e a Hvap do Na líquido é 98 kJ/mol. Qual a Hsub do Na sólido a 25C? Hsub = + 100,6 kJ/mol 9. Qdo 1,25 g de Fe reagem com S(s) para formar FeS(s), 2,24 KJ de calor são liberados. Calcular a entalpia de reação e escrever a equação termodinâmica para a reação de 1 mol de Fe. H = - 100 kJ/mol 10. Qual o calor liberado na combustão de 150 g de CH4(g)? R: calor = - 8,32 x10 3 kJ molkJgHCH /890)(4 11. A combustão do propano é descrita pela equação termoquímica C3H8(g) + 5O2(g) 3CO2(g) + 4H2O(l) H = -2220 kJ Calcular a massa do propano que deve ser queimado para obter 350 kJ de calor, energia suficiente para aquecer 1 L de H2O da Tamb (20C) até a ebulição. R: m = 6,95 g 12. A equação termoquímica da combustão do butano é 2C4H10(g) + 13O2(g) 8CO2(g) + 10H2O(l) H = -5756 KJ Que massa de butano fornece 350 KJ de calor? R: m = 7,07 g 13. Calcular a entalpia de reação padrão para a combustão incompleta do octano a monóxido de carbono e água: 2C8H18(l) + 17O2(g) 16CO(g) + 18H2O(l) sendo dadas as entalpias de reação padrão para a combustão completa de 2 mols C8H18: 2C8H18(l) + 25O2(g) 16CO2(g) + 18H2O(l) H = - 10942 KJ e para a oxidação de 2 mols de CO: 2CO(g)+ O2(g) 2CO2(g) H = - 566 KJ R: Ho = - 6414 kJ 14. Calcular a entalpia de reação padrão para a combustão incompleta do propano a monóxido de carbono e água: 2C3H8(l) + 7O2(g) 6CO(g) + 8H2O(l) sendo dadas as entalpias de reação padrão para a combustão completa de 1 mols C3H8: C3H8(g) + 5O2(g) 3CO2(g) + 4H2O(l) H = - 2220 KJ R:Ho = -2742 kJ 15. A gasolina, embora seja uma mistura, é termodinamicamente similar ao octano puro. Calcular a quantidade de calor liberado qdo 1,0 L de gasolina (d = 0,70 g/mL) queima completamente sob condições padrão a 25C . Usar os dados da tabela 6.3, do Atkins e Beran, pg 215. R: H = - 3,4 x 104 kJ ou 34 MJ 16. A detanol = 0,79 g/mL. Calcular a quantidade de calor produzido qdo 1,0 L queima completamente sob condições padrão. Usar os dados da Tabela 6.3, do Atkins e Beran, pg 215. R: Calor = - 23,5 x 10 3 kJ ou -24 MJ 17. Usar as entalpias de combustão padrão para calcular a entalpia de reação padrão para síntese da uréia, CO(NH2)2, a partir de seus elementos: C(s) + 2H2(g) + 1/2O2(g) + N2(g) CO(NH2)2(s) R: Hof = - 334 kJ 18. Usar as entalpias de combustão padrão para calcular a entalpia de reação padrão para síntese de 1 mol de benzeno, C6H6(l), a partir de seus elementos. R: H o f = + 46 kJ 19. Escrever a equação química e descrever os estados dos elementos para os quais as entalpias de formação padrão se aplicam ao caso da (a) amônia(g) e do (b) etanol, C2H5OH (vapor) a 298 K. 20. Repetir os cálculos para a síntese de (a) gelo e da (b) glicose C6H12O6(s) a 298 K. 21. Calcular a entalpia de combustão padrão do benzeno: C6H6(l) + 15O2(g) 12CO2(g) + 6H2O(l) R: Hof = - 3267,6 kJ/mol 22. Calcular a entalpia de combustão padrão da glicose. R: Hof = - 2806 kJ/mol
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