Lista Exercícios - Cinética Química e Equilíbrio

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO SUL E SUDESTE DO PARÁ 
INSTITUTO DE GEOCIÊNCIAS E ENGENHARIAS 
FACULDADE DE ENGENHARIA DE MINAS E MEIO AMBIENTE 
Química Geral Teórica (Prof
a 
Dyenny Lhamas) 
 
Lista de Exercícios 
1) Para cada uma das seguintes reações na fase gasosa, escreva a expressão da velocidade em 
termos de aparecimento (ou formação) de cada produto ou desaparecimento (ou consumo) de cada 
reagente: 
a) 2HBr (g) →H2 (g) + Br2(g) 
b) 2SO2(g)+ O2 (g) →2SO3(g) 
c) 2NO (g) +2H2(g) →N2(g) +2H2O (g) 
d) 2H2 (g) + O2 (g) →2H2O (g) 
e) 4NH3 (g) +5O2(g) → 4NO (g) +6H2O (g) 
 
2) Considere a seguinte reação: 2NO (g) +2H2(g) →N2(g) +2H2O (g). 
a) A lei de velocidade para essa reação é de primeira ordem em H2 e de segunda ordem em 
NO. Escreva a lei de velocidade. 
b) Se a constante de velocidade para essa reação a 1000 K é 6,0x104 mol-2L2 s-1, qual é a 
velocidade de reação quando [NO] = 0,050 mol/ L e [H2]=0,010 mol/L? 
 
3) Duas reações de primeira ordem têm a mesma constante de velocidade a 30ºC. A reação A 
tem uma energia de ativação de 45,5 kJ/mol; a reação B tem uma energia de ativação de 25,2 
kJ/mol. Calcule a razão das constantes de velocidade, kA/kB, a 60ºC. 
 
4) Considere a reação 4NO2 (g) +O2(g) →2N2O5 (g). Suponha que, em um dado momento 
durante a reação, o oxigênio molecular reage à velocidade de 0,024 M/s. (a) Qual é a velocidade de 
formação do N2O5? (b) Qual é a velocidade de reação do NO2? 
 
5) Determine a constante de velocidade das seguintes reações de primeira ordem, expressas 
como a velocidade de perda de A: (a) A →B, sabendo que a concentração de A decresce à metade 
do valor inicial 1000 s. (b) A →B, sabendo que a concentração de A decresce de 0,67 mol.L-1 a 0,53 
mol.L
-1
 em 25 s. (c) 2A →B+C, sabendo que [A0]= 0,153 mol.L
-1
 e que após 115 s a concentração 
de B cresce para 0,034 mol.L
-1
 
 
6) Escreva as unidades das constantes de velocidade quando as concentrações estão em mols 
por litro e o tempo em segundos para (a) reações de ordem zero; (b) reações de primeira ordem; (c) 
reações de segunda ordem. 
 
7) Os átomos de iodo combinam-se para formar iodo molecular em fase gasosa de acordo com: 
I(g)+ I(g)→I2(g). Esta reação segue uma cinética de segunda ordem e possui uma constante de 
velocidade elevada de 7,0x10
9
/M.s a 23 ºC. (a) Calcule a concentração de I após 2,0 minutos do 
inicio da reação, sabendo que a sua concentração inicial é de 0,086 M. (b) Calcule o tempo de meia-
vida da reação quando as concentrações iniciais de I são 0,60 e 0,42M. 
 
8) Suponha que uma reação tem a forma aA →produtos, e que usando a velocidade única de 
reação, podemos escrever a lei de velocidade igual a velocidade=k [A]. Derive a expressão da 
concentração de A no instante t e a expressão da meia- vida de A em termos de a e k. 
 
9) Escreva a expressão para KP e Kc para as seguintes equações. Em cada caso indique se a 
reação é homogênea ou heterogênea. 
a) 3NO (g) ←⃗⃗⃗ N2O (g)+NO2(g) 
b) CH4 (g) ←⃗⃗⃗ 2H2S (g)+CS2(g)+4H2 (g) 
c) Ni(CO)4 (g) ←⃗⃗⃗ Ni (s)+4CO(g) 
d) HF (aq) ←⃗⃗⃗ H+ (aq)+F- (aq) 
e) 2Ag (s)+Zn2+(aq) ←⃗⃗⃗ 2Ag+(aq)+ Zn (s) 
 
10) Considere o seguinte sistema em equilíbrio: PCl5 (g) ←⃗⃗⃗ PCl3(g)+ Cl2 (g) ∆H=92,5 kJ/mol 
Preveja em que sentido evolui o equilíbrio (a) ao aumentar a temperatura; (b) ao adicionar mais 
cloro gasoso à mistura reacional; (c) ao remover uma parte de PCl3 da mistura; (d) ao aumentar a 
pressão dos gases; (e) ao adicionar um catalisador à mistura reacional. 
 
11) Um recipiente reacional contém NH3, N2 e H2 em equilíbrio a uma temperatura de 350ºC. 
As concentrações de equilíbrio são [NH3]=0,25 M, [N2]= 0,11 M e [H2]=1,91 M. Calcule a 
constante de equilíbrio kc e kp para a síntese da amônia se a reação for representada por: 
a) N2 (g)+ 3H2(g) ←⃗⃗⃗ 2NH3 (g) 
b) ½ N2 (g)+ 3/2 H2(g) ←⃗⃗⃗ NH3 (g) 
 
12) Num recipiente em que a seguinte reação alcançou o estado de equilíbrio, 2SO2+ O2 ←⃗⃗⃗ 2SO3, 
encontrou-se por análise 0,6 mols de SO3, 0,2 mols de SO2 e 0,3 mols de O2, num litro da mistura. 
Calcule a constante de equilíbrio para a reação em questão. 
 
13) Uma mistura de equilíbrio, 2SO2+ O2 ←⃗⃗⃗ 2SO3, contida num vaso de 2 litros a uma dada 
temperatura estava constituída por 96 g de SO3, 25,6 g de SO2 e 19,2 g de O2. Calcular a constante 
de equilíbrio da reação nesta temperatura. 
 
14) Justificar pelo principio de Le Chatelier em que direção se deslocará o equilíbrio da reação 
N2+ 3H2 ←⃗⃗⃗ 2NH3, se na mistura de gases se aumenta a concentração de: (a) H2 e (b) NH3.