Lista de exercícios 3ª Avaliação

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Lista de exercícios - 3ª Avaliação 
Cinética: 
1) Dê as velocidades relativas instantâneas de desaparecimento de reagentes e formação de 
produtos para cada uma das seguintes reações: 
(a) 2 O3 (g) → 3 O2 (g) 
(b) 2 HOF (g) → 2 HF (g) + O2 (g) 
2) O dióxido de nitrogênio, NO2, decompõe-se com 6,5 x 10-3 mol. L-1. s-1 na reação: 
 2 NO2 (g) → 2NO (g) + O2 (g). (a) Determine a velocidade de formação de O2. (b) Qual é a 
velocidade única da reação? 
 
3) A reação entre ozônio e dióxido de nitrogênio a 231 K é de primeira ordem tanto em relação a 
[NO2] quanto a [O3]: 
2 NO2 (g) + O3 (g) → N2O5 (s) + O2 (g) 
(a) Escreva a equação de velocidade para a reação 
(b) Se a concentração de NO2 for triplicada, qual será a variação na velocidade da reação? 
(c) Qual será o efeito sobre a velocidade da reação se a concentração de O3 for cortada pela 
metade? 
 
4) Os dados na tabela são para a reação entre NO e O2 a 660 K. 
 2 NO (g) + O2 (g) → 2 NO2 (g) 
 
 
(a) Determine a ordem da reação em relação a cada reagente. 
(b) Escreva a equação de velocidade para a reação. 
(c) Calcule a constante de velocidade. 
(d) Calcule a velocidade (em mol/L.s) no instante que [NO] = 0,015 mol/L e [O2] = 0,0050 
mol/L. 
(e) No instante em que NO está reagindo a uma velocidade de 1,0 x 10-4 mol/L.s, qual é a 
velocidade com que O2 está reagindo e NO2 está sendo formado? 
 
 
Equilíbrio químico: 
 
5) Em um recipiente de 5 L, a uma temperatura T, são misturados 5 mol de CO(g) e 5 mol de 
H2O(g). Quando o equilíbrio é atingido, coexistem 3,325 mol de CO2(g) e 3,325 mol de H2(g). 
Calcule o valor de Kc, na temperatura T, para o seguinte equilíbrio: 
CO(g) + H2O(g) ↔ CO2(g) + H2(g) 
6) Analise o diagrama a seguir que mostra as variações de concentração em mol/L de NO2 e 
N2O4 até atingirem o equilíbrio, dado pela reação 2 NO2 ↔ N2O4. Determine o valor correto de 
Kc nessas condições. 
 
Diagrama de reação em equilíbrio químico 
7) Um equilíbrio envolvido na formação da chuva ácida está representado pela equação: 
2SO2(g) + O2(g) ↔ 2SO3(g) 
Em um recipiente de 1 litro, foram misturados 6 mols de dióxido de enxofre e 5 mols de 
oxigênio. Depois de algum tempo, o sistema atingiu o equilíbrio; o número de mols de trióxido 
de enxofre medido foi 4. O valor aproximado da constante de equilíbrio é: 
8) Se 1 mol de H2(g) e 1 mol de I2(g), em um recipiente de 1 litro, atingirem a condição de equilíbrio 
a 500 °C, a concentração de HI no equilíbrio será: 
H2 (g) + I2(g)  2HI Dado: Kc = 49. 
9) Considerando o equilíbrio 
2 H2S(g) + 3 O2(g) ↔ 2 H2O(g) + 2 SO2(g) ∆H = -1036 kJ 
 e seguindo o Princípio de Le Chatelier, coloque a letra “E” nas alternativas em que o equilíbrio 
químico é deslocado para a esquerda e “D” quando ele é deslocado para a direita: 
a. ( ) diminui-se a temperatura do sistema. 
b. ( ) aumenta-se a pressão do sistema. 
c. ( ) adiciona-se dióxido de enxofre ao sistema. 
d. ( ) retira-se gás oxigênio do sistema. 
e. ( ) adiciona-se um gás inerte ao sistema, sem alterar o volume do sistema. 
 
GABARITO: 
5) Kc = 3,94 6) Kc = 0,25 7) Kc = 1,33 8) [HI] = 1,56 mol/L 
 
9) 
a. (D) Visto que o ∆H é negativo, a reação direta é exotérmica e a inversa é endotérmica. Assim, 
quando se diminui a temperatura do sistema, ele segue o Princípio de Le Chatelier e desloca-se 
para o sentido da reação exotérmica que irá liberar calor, ou seja, para a direita. 
b. (D) Se aumentarmos a pressão, o equilíbrio será deslocado no sentido de menor volume. Os 
reagentes possuem 5 volumes (2 moléculas de H2S(g) e 3 moléculas de O2(g)) e os produtos 
possuem 4 volumes (2 moléculas de H2O(g) e 2 moléculas de SO2(g)). Portanto, o equilíbrio se 
desloca para o sentido dos produtos, para a direita. 
c. (E) Com o aumento da concentração [SO2], o equilíbrio é deslocado no sentido do consumo 
dessa substância, que é para a esquerda. 
d. (E) Com a diminuição da concentração [O2], o equilíbrio é deslocado no sentido de sua 
formação, ou seja, para a esquerda. 
e. Nesse caso, o equilíbrio não se desloca. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Termodinâmica: 
 
10) Prediga os sinais de ΔH, de ΔS, e de ΔG para a combustão do gás de hidrogênio a 25°C. 
 
2 H2 (g) + O2 (g) → 2 H2O(l) 
 
a) Δ H < 0, Δ S < 0, Δ G < 0 
b) Δ H < 0, Δ S > 0, Δ G < 0 
c) Δ H < 0, Δ S > 0, Δ G < 0 
d) Δ H > 0, Δ S < 0, Δ G < 0 
e) Δ H > 0, Δ S < 0, Δ G > 0 
 
11) Acima de que temperatura você esperaria que uma reação se tornasse espontânea se Δ H = 
+322 kJ e Δ S = +531 J/K? 
 
12) Calcule o ΔG° para a reação abaixo em 25.0 °C. 
PCl3 (g) + Cl2 (g) → PCl5 (g) 
 
 
 
13) As questões de nos a e b devem ser respondidas considerando a situação descrita a 
seguir. 
Uma máquina térmica industrial utiliza um gás ideal, cujo ciclo A → B → C → D → A de trabalho 
é mostrado na figura abaixo. 
 
 
a) Qual o trabalho realizado pelo gás em cada ciclo? 
 
b) Qual a relação entre as temperaturas nos pontos A e C? 
 
 
 
 
14) Um corpo, inicialmente no estado sólido, recebe calor e sofre variação de temperatura, 
conforme indicado na figura abaixo. 
 
 
Qual é a razão (cg/cs) entre os calores específicos, no estado gasoso e no estado sólido, da 
substância de que é constituído o corpo? 
 
15) Dadas as seguintes informações: 
NH3(g) + HCl(g)  NH4Cl(s) H = -176,0 kJ 
N2(g) + 3H2(g)  2NH3(g) H = -92,22 kJ 
N2(g) + 4H2(g) + Cl2(g)  2NH4Cl(s) H = -628,86 kJ 
 
a) Calcule a entalpia de reação da síntese do gás cloreto de hidrogênio H2(g) + Cl2(g)  
2HCl(g). 
 
b) Determine ∆ S°reação sabendo-se que: 
Espécie S° (J.K-1. Mol-1). 
H2(g) 130,68 
Cl2(g) 223,07 
HCl(g) 186,91 
 
c) Determine qual temperatura torna o processo espontâneo. 
 
 
 
 
 
GABARITO: 
 
10) Letra a 
11) 606 K 
12) -37,1 kJ