Lista Termoquímica

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INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIENCIA E TECNOLOGIA DO CEARÁ/Campus 
Maracanaú – Engenharia Mecânica 
Química Geral Profa.: Luísa 
	
  
Lista	
  de	
  Exercícios	
  Dados:	
  Calores	
  de	
  formação	
  (	
  kJ/mol)	
  a	
  25o	
  C	
  e	
  1	
  atm:	
  	
  	
  	
  CaCO3(s)	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  -­‐1.207,0	
  	
  	
  	
  	
  	
   CO(g)	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  -­‐110,5	
   H2O(ℓ)	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  -­‐	
  285,8	
  CaO(s)	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  -­‐	
  635,5	
   CO2(g)	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  -­‐	
  393,5	
   H2O(g)	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  -­‐	
  241,8	
  Ca(OH)(s)	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  -­‐	
  986,6	
   C2H2(g)	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  +	
  226,7	
   NH3(g)	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  -­‐	
  46,2	
  CH4(g)	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  -­‐	
  74,8	
   C2H4(g)	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  +	
  52,3	
   NH4Cl(s)	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  -­‐	
  315,4	
  CCl4(g)	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  -­‐	
  139,5	
   H2SO4(ℓ)	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  -­‐	
  	
  811,3	
   SO3(g)	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  -­‐	
  395,2	
  CH3OH(ℓ)	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  -­‐	
  238,6	
   HCl	
  (g)	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  -­‐	
  92,3	
  	
   SO2(g)	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  -­‐	
  296,1	
  	
  1)	
  Determine	
  a	
  variação	
  de	
  entalpia	
  verificada	
  nos	
  processos	
  a	
  seguir:	
  	
  a) Combustão	
  de	
  metanol:	
  CH3OH(ℓ	
  )	
  	
  	
  +	
  	
  3/2	
  	
  O2(g)	
  	
  →	
  	
  	
  CO2(g)	
  	
  	
  	
  +	
  2	
  H2O(ℓ	
  )	
  	
  	
  b) Decomposição	
  térmica	
  do	
  calcáreo:	
  CaCO3(s)	
  	
  →	
  	
  	
  	
  CaO(s)	
  	
  	
  +	
  	
  	
  CO2(g)	
  	
  c) Produção	
  de	
  ácido	
  sulfúrico:	
  	
  SO3(g)	
  	
  +	
  H2O(ℓ	
  )	
  →	
  	
  	
  	
  	
  H2SO4(ℓ	
  )	
  	
  	
  2)	
  Dadas	
  as	
  informações:	
  	
  I	
  -­‐	
  	
  C(graf)	
  	
  +	
  	
  O2(g)	
  	
  	
  	
  →	
  	
  CO2(g)	
  	
  	
  ΔH	
  =	
  	
  -­‐	
  94,0	
  kcal	
  	
  II	
  -­‐	
  	
  C(diam)	
  	
  +	
  	
  O2(g)	
  	
  	
  	
  	
  →	
  	
  	
  CO2(g)	
  	
  	
  ΔH	
  =	
  	
  -­‐	
  94,5	
  kcal	
  	
  Represente	
  em	
  um	
  mesmo	
  gráfico	
  os	
  dois	
  processos	
  acima	
  e	
  discuta	
  que	
  forma	
  alotrópica	
  é	
  mais	
  estável,	
  ou	
  grafite	
  ou	
  o	
  diamante.	
  	
  3)	
  Na	
  comparação	
  entre	
  combustíveis,	
  um	
  dos	
  aspectos	
  a	
  ser	
  levado	
  em	
  conta	
  é	
  o	
  calor	
  liberado	
  na	
  sua	
  queima.	
  Um	
  outro	
  é	
  o	
  preço.	
  Considere	
  a	
  tabela:	
  Combustível	
   ΔH	
  de	
  Combustão	
  Hidrogênio	
  (H2)	
   -­‐	
  242	
  kJ/mol	
  Álcool	
  (	
  C2H5OH)	
  	
   -­‐	
  1230	
  kJ/mol	
  Gasolina	
  (C8H18)	
   -­‐	
  5110	
  kJ/mol	
  a)	
  Escreva	
  a	
  equação	
  química	
  que	
  representa	
  o	
  calor	
  de	
  combustão	
  do	
  álcool.	
  b)	
  O	
  poder	
  calorífico	
  de	
  um	
  combustível	
  pode	
  ser	
  calculado	
  como	
  o	
  calor	
  liberado	
  na	
  combustão	
  de	
  1,0	
  quilograma	
  da	
  substância.	
  Compare	
  o	
  poder	
  calorífico	
  da	
  gasolina	
  e	
  do	
  hidrogênio	
  e	
  indique	
  qual	
  é	
  o	
  melhor	
  combustível.	
  	
  4)	
  Considere	
  as	
  equações	
  termoquímicas	
  abaixo:	
  I	
  –	
  Sn(s)	
  	
  +	
  	
  ½	
  	
  O2(g)	
  	
  	
  →	
  	
  	
  SnO(s)	
  	
  	
  	
  	
  	
  ΔH1	
  =	
  -­‐286	
  kJ/mol	
  II	
  –	
  SnO(s)	
  +	
  	
  ½	
  	
  O2(g)	
  	
  	
  →	
  SnO2(s)	
  	
  ΔH2	
  =	
  -­‐	
  295	
  kJ/mol	
  	
  a)	
  Represente	
  os	
  processos	
  acima	
  em	
  um	
  único	
  gráfico	
  da	
  entalpia	
  versus	
  caminho	
  de	
  reação.	
  
 
INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIENCIA E TECNOLOGIA DO CEARÁ/Campus 
Maracanaú – Engenharia Mecânica 
Química Geral Profa.: Luísa b)	
  Escreva	
  a	
  equação	
  que	
  representa	
  a	
  formação	
  do	
  SnO2(s)	
  e	
  calcule	
  a	
  variação	
  da	
  entalpia	
  desse	
  processo.	
  	
  5)	
  Assinale	
  a	
  alternativa	
  que	
  relaciona	
  somente	
  processos	
  exotérmicos:	
  a)	
  Fusão	
  do	
  gelo	
  e	
  fotossíntese	
  b)	
  Explosão	
  da	
  dinamite	
  e	
  combustão	
  do	
  álcool	
  c)	
  Vaporização	
  da	
  água	
  e	
  queima	
  de	
  carvão	
  d)	
  Cozimento	
  de	
  um	
  ovo	
  e	
  formação	
  de	
  gelo	
  e)	
  Fermentação	
  da	
  garapa	
  e	
  evaporação	
  da	
  água	
  do	
  mar	
  	
  6)	
  Benzeno	
  (C6H6)	
  pode	
  ser	
  obtido	
  a	
  partir	
  de	
  hexano	
  (C6H14)	
  por	
  reforma	
  catalítica,	
  de	
  acordo	
  com	
  a	
  equação.	
  C6H14(ℓ)	
  	
  	
  "	
  	
  C6H6(ℓ)	
  	
  	
  	
  +	
  	
  4	
  H2(g)	
  Considere	
  as	
  reações	
  de	
  combustão:	
   	
  H2(g)	
  	
  +	
  	
  0,5	
  O2(g)	
  "	
  H2O(ℓ)	
  	
  	
  	
  	
  ΔH	
  =	
  	
  -­‐	
  285	
  kJ/mol	
  C6H6(ℓ)	
  	
  	
  +	
  	
  7,5	
  O2	
  (g)	
  "	
  6	
  CO2(g)	
  +	
  3	
  H2O(ℓ)	
  	
  ΔH	
  =	
  -­‐	
  3268	
  kJ/mol	
  C6H14(ℓ)	
  	
  	
  +	
  	
  9,5	
  O2(g)	
  "	
  6	
  CO2(g)	
  	
  +7	
  H2O(ℓ)	
  	
  	
  ΔH	
  =	
  -­‐	
  4163	
  kJ/mol	
  Calcule	
  a	
  variação	
  da	
  entalpia	
  do	
  processo	
  de	
  reforma	
  catalítica.	
  	
  7)	
  O	
  metanol,	
  um	
  combustível	
  líquido,	
  tem	
  sido	
  utilizado	
  como	
  substitui	
  da	
  gasolina,	
  e	
  pode	
  ser	
  produzido	
  a	
  partir	
  do	
  metano,	
  conforme	
  a	
  reação	
  representada	
  a	
  seguir:	
  I)	
  2	
  CH4(g)	
  	
  +	
  O2(g)	
  	
  →	
  	
  2	
  CH3OH(ℓ)	
  Dado	
  que:	
  	
  II)	
  CH4(g)	
  	
  +	
  H2O(g)	
  →	
  	
  CO(g)	
  	
  +	
  3	
  H2(g)	
  	
  ΔH	
  =	
  +	
  206	
  kJ	
  III)	
  2	
  H2(g)	
  	
  +	
  CO(g)	
  →	
  	
  CH3OH(ℓ))	
  	
  	
  	
  ΔH	
  =	
  	
  -­‐	
  128	
  kJ	
  IV)	
  2	
  H2(g)	
  	
  +	
  O2(g)	
  →	
  	
  	
  2	
  H2O(g))	
  	
  	
  	
  ΔH	
  =	
  	
  -­‐	
  483	
  kJ	
  	
  a)	
  Calcule	
  a	
  variação	
  de	
  entalpia	
  da	
  reação	
  I.	
  b)	
  Determine	
  o	
  calor	
  liberado	
  na	
  reação	
  III,	
  quando	
  280	
  gramas	
  de	
  monóxido	
  de	
  carbono	
  são	
  consumidos.	
  	
  8)	
  Quanto	
  calor	
  é	
  emitido	
  quando	
  uma	
  barra	
  de	
  ferro	
  de	
  869	
  g	
  esfria	
  de	
  940C	
  to	
  50C?	
  Cs	
  Fe	
  =	
  0.44	
  J/g	
  0C	
  	
  9)	
  Dadas	
  as	
  equações:	
  C(grafite	
  )+	
  	
  	
  O2(g)	
  	
  	
  →	
  	
  	
  CO2(g)	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  ΔH1	
  =	
  	
  –	
  94,0kcal/mol	
  	
  H2(g)	
  	
  	
  +	
  	
  1/2	
  O2(g)	
  	
  →	
  H2O(l)	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  ΔH2	
  =	
  	
  –	
  68,4kcal/mol	
  C(grafite)+	
  	
  	
  2H2(g)	
  	
  	
  →	
  	
  	
  CH4(g)ΔH3	
  =	
  	
  –	
  17,9kcal/mol	
  	
  Calcular	
  a	
  entalpia	
  da	
  reação:	
  CH(g)	
  +	
  O2(g)	
  	
  →	
  CO2(g)	
  	
  	
  	
  +	
  	
  H2O(l)	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  10)	
  Dadas	
  as	
  energias	
  de	
  ligação	
  em	
  kcal/mol	
  :	
  C	
  =	
  C	
  	
  :	
  147	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  Cℓ	
  -­‐	
  Cℓ	
  :	
  58	
  C	
  -­‐	
  Cℓ	
  :	
  79	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  C	
  -­‐	
  H	
  	
  	
  :	
  99	
  C	
  -­‐	
  C	
  	
  	
  :	
  83	
  Calcular	
  a	
  energia	
  envolvida	
  na	
  reação:	
  	
  H2C	
  =	
  CH2	
  (g)	
  	
  	
  	
  +	
  	
  	
  	
  Cℓ2	
  (g)	
  	
  è	
  	
  	
  	
  H2CCℓ	
  	
  -­‐	
  CH2Cℓ	
  (g)