Lista de Equilíbrio Químico - CEFET/RJ (Lista do Bernardo)

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Prof. Dra. Margarida L. Castelló 
 Bernardo Diego Dovichi de Mesquita
 
 LISTA DE EXERCÍCIOS
 Equilíbrio Químico
Reações químicas dependem de energia e colisões eficazes que ocorrem entre as moléculas dos reagentes. Em sistema fechado, é de se esperar que o mesmo ocorra entre as moléculas dos produtos em menor ou maior grau até que se atinja o chamado “equilíbrio químico”.
O valor da constante de equilíbrio em função das concentrações das espécies no equilíbrio, em quantidade de matéria, é um dado importante para se avaliar a extensão (rendimento) da reação quando as concentrações não se alteram mais.
Considere a tabela com as quantidades de reagentes e produtos no início e no equilíbrio, na temperatura de 100°C, para a seguinte reação:
Tabela com quantidade de reagentes e produto (Foto: Reprodução)
A constante de equilíbrio tem o seguinte valor:
a) 0,13
b) 0,27
c) 0,50
d) 1,8
e) 3,0
Um equilíbrio envolvido na formação da chuva ácida está representado pela equação:
 2 SO2 (g) + O2 (g) → 2 SO3 (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:
a)0,53
b) 0,66
c) 0,75
d) 1,33
e) 2,33
O pentacloreto de fósforo é um reagente muito importante em Química Orgânica. Ele é preparado em fase aquosa através da reação:
PCI3(g) + CI2(g) <-> PCl5(g)
Um frasco de 3,00L contém as seguintes quantidades de equilíbrio, a 200°C: 0,120 mol de PCl5 ; 0,600 mol de PCl3 e 0,0120 mol de Cl2. Calcule o valor da constante de equilíbrio, em (mol/L)-1, a essa temperatura.
A partir da reação abaixo, assinale em quais situações(ambas) ocorrerá um deslocamento do equilíbrio no sentido dos produtos.
 4 NH3 + 3 O2 <-> 2N2 + 6 H2O
 
Adição de N2 e adição de H2O.
Remoção de NH3 e adição de O2.
Adição de N2 e adição de NH3.
Remoção de N2 e adição de O2.
Remoção de O2 e remoção de H2O.
A partir da reação abaixo, assinale em quais situações(ambas) ocorrerá um deslocamento do equilíbrio no sentido dos reagentes.
SO3 + NO <-> SO2 + NO2
Adição de NO e adição de SO3.
Adição de NO e remoção de SO2.
Adição de SO3 e adição de NO2.
Remoção de NO e remoção do NO2.
Adição de NO2 e remoção de SO3.
Determine Kp a partir de Kc.
2NOCl <-> 2NO + Cl2 
Kc = 4,3 x 10-4 a 500 K
CaCO3 <-> CaO + CO2
Kc = 1,87 a 1073 K
Utilize a constante dos gases como 8,3 J/mol.K .
Em uma mistura de H2 , I2 e HI em equilíbrio a 500 K, observou-se [HI] = 2,21 x 10-3 mol/L e [I2] = 1,46 x 10-3 mol/L.
 H2 + I2 <-> 2 HI 
Sabendo que a Kc = 160, calcule a concentração de H2 no equilíbrio.
Uma mistura de 0,500 mol/L de N2 e 0,800 mol/L de H2 reage até o equilíbrio com a amônia (NH3). No equilíbrio, a concentração de NH3 é de 0,150 mol/L. Calcule a constante de equilíbrio Kc.
 N2 + 3 H2 <-> 2 NH3 
Adicionou-se 0,20 mol/L de FeCl2 a 0,16 mol/L de AgNO3. No equilíbrio, obteve-se 0,10 mol/L de AgCl. 
 FeCl2 + 2 AgNO3 <-> 2 AgCl + Fe(NO3)2
Qual a concentração das substâncias no equilíbrio?
Calcule Kc.
Sob certas condições, nitrogênio e oxigênio reagem para formar óxido de dinitrogênio (N2O). Uma mistura de 0,0482 mol de N2 e 0,0933 mol de O2 foi colocada em um recipiente de 1,0L. Qual a composição da mistura no equilíbrio?
 2 N2 + O2 <-> 2N2O
Dado: Kc = 2,0 x 10-13
Em um reator com capacidade de 2,0L e paredes fixas, inicialmente evacuado, introduziu-se 1,5 mol de N2O4. Calcule a constante de equilíbrio em relação à concentração da reação abaixo. Considere que, dado o equilíbrio a 300°C, a concentração de dióxido de nitrogênio era de 6,0 x 10-2 molar.
 N2O4 <-> NO2 + 2 O2
Considere a seguinte mistura em equilíbrio: 
3 H2 + N2 <-> 2 NH3 
Com as seguintes pressões parciais PH2 = 0,01 atm, PN2 = 0,001 atm, PNH3 = 0,004 atm.
Calcule a constante de equilíbrio em função das pressões parciais, Kp, para essa reação.
Quatro substâncias gasosas, HCl, I2 , HI e Cl2 são misturadas em um balão fechado, deixadas em repouso, resultando o equilíbrio da reação à temperatura constante.
 2 HCl + I2 <-> 2 HI + Cl2
Alterações realizadas nessa mistura podem ter efeitos que resultam em mudanças nesse equilíbrio. Ação e efeito estão corretamente relacionados em: 
Adição de HCl provoca um aumento da quantidade de HI.
Adição de I2 provoca uma redução da quantidade de Cl2.
Remoção de Cl2 não altera o equilíbrio.
Remoção de HI provoca um aumento do valor da Kc.
Dada a reação N2 + 3 H2 <-> 2 NH3 ,
Mantendo-se a temperatura constante, algumas modificações podem ser realizadas nesse sistema/
Introdução de N2;
Aumento da pressão do sistema;
Adição do catalisador;
As modificações que irão provocar o deslocamento do equilíbrio, favorecendo a formação de NH3 são:
I e II, apenas.
I e III, apenas.
III, apenas.
II e III, apenas.
I, II e III.
A partir da mesma equação da questão acima, correlacione a coluna 1 com a coluna 2 sobre alterações e consequências.
Coluna 1 
Concentração de H2 
Pressão 
Temperatura
Catalisador
Coluna 2
 ( ) O aumento favorece a produção de NH3.
 ( ) Não altera o estado de equilíbrio. 
 ( ) O aumento desloca o equilíbrio para a decomposição de NH3.
 ( ) O aumento desloca o equilíbrio para a produção de NH3.
Indique a alternativa que apresenta a sequência correta.
I, III, IV, II.
IV, II, I, III.
II, IV, III, I.
I, II, IV, III.
Indique a ação que não desloca um equilíbrio químico do tipo A + B <-> C + energia:
Adição de um catalisador.
Adição de A.
Mudança da pressão.
Mudança da temperatura.
A água que corre na superfície da Terra pode se tornar ligeiramente ácida devido à dissolução de CO2 da atmosfera e à dissolução de ácidos resultantes da decomposição dos vegetais. Quando essa água encontra um terreno calcário, tem início um processo de dissolução descrito em (1):
CaCO3 + H2O <-> Ca(HCO3)2 
Isso, em razão do CaCO3 ser insolúvel em água e o carbonato ácido ser bem mais solúvel. Inicia-se um processo de erosão química do calcário, que demora milhares de anos. À medida que a água vai se aprofundando no terreno, a pressão da coluna d´água provoca um aumento da dissolução do CO2 na água, de acordo com a reação (2):
CO2 + H2O <-> H2CO3 
Variando-se a pressão, a posição de equilíbrio se altera. Quando a água goteja do teto de uma caverna, ela passa de uma pressão maior para uma pressão menor. Essa diminuição de pressão faz com que:
O equilíbrio ( 2 ) e por consequência o equilíbrio ( 1) se desloquem para a esquerda.
O equilíbrio (2) se desloque para a direita e por consequência o equilíbrio (1), para a esquerda.
Apenas o equilíbrio (1) se desloque para a direita.
O equilíbrio (2) e por consequência o equilíbrio (1) se desloquem para a direita.
O equilíbrio (2) se desloque para a esquerda e por consequência o equilíbrio (1), para a direita.
A constante de equilíbrio para a reação na fase gasosa
 CO + H2O <-> CO2 + H2 
Vale 25, a 600 K. Foi feita uma mistura contendo 1,0 mol de CO, 1,0 mol de H2O, 2,0 mol de CO2 e 2,0 mol de H2 em um frasco de 1,0 L, a 600 K. Quais as concentrações de CO e CO2 , em mol/L, quando for atingido o equilíbrio.
3,5 e 1,5.
2,5 e 0,5.
1,5 e 3,5.
0,5 e 2,5.
0,5 e 3,0.
Dada a reação N2 + O2 <-> 2 NO ΔH = +180,8 kJ
Supondo o sistema em equilíbrioe que numa determinada temperatura as pressões parciais dos gases são iguais a PO2 = 0,01 atm, PNO = 0,1 atm, PN2 = 0,2 atm, escolha o valor correto da constante de equilíbrio (Kp).
0,2
4
5
40
50
Num vaso de reação a 45°C e 10 atm foram colocados 1,0 mol de N2 e 3,0 mol de H2. O equilíbrio que se estabeleceu pode ser representado pela equação:
N2 + 3 H2 <-> 2 NH3
Qual a composição da mistura no estado de equilíbrio se nessa condição é obtido 0,08 mol de NH3.
 N2 H2 NH3
 1,0 mol 3,0 mol 0,08 mol
 0,96 mol 2,92 mol 0,16 mol 
 0,84 mol 2,84 mol 0,16 mol 
 0,84 mol 2,92 mol 0,08 mol 
 0,96 mol 2,88 mol 0,08 mol
Foi aquecido a 250°C um recipiente de 12 litros contendo certa quantidade de PCl5. Sabe-se que, no equilíbrio, o recipiente contém 0,21 mol de PCl5, 0,32 mol de PCl3 e 0,32 mol de Cl2. A constante de equilíbrio, para a dissociação térmica do PCl5, em mol/litro, é:
a) 0,41 mol/litro
b) 0,49 mol/litro
c) 0,049 mol/litro
d) 0,041 mol/litro
e) 0,082 mol/litro
Os óculos fotocromáticos possuem lentes que contêm cristais de cloreto de prata (AgCl) incorporados diretamente ao vidro. Quando a radiação ultravioleta do sol atinge os cristais de AgCl, as lentes escurecem e, em ambientes escuros, elas clareiam, de acordo com a reação seguinte:
AgCl + energia luminosa <-> Ag+ + Cl-
Transparente Escuro
De acordo com o texto e seus conhecimentos, assinale a alternativa incorreta.
 a) O aumento de incidência de luz desloca o equilíbrio para a direita, fazendo a lente escurecer. 
b) Os átomos de prata se recombinam com átomos de cloro para formar AgCl, absorvendo energia.
 c) Os óculos fotocromáticos representam um exemplo do Princípio de Le Chatelier.
 d) Em ambientes escuros, há maior produção de cloreto de prata, clareando as lentes dos óculos. 
e) O aumento da concentração de Ag desloca o equilíbrio, favorecendo a produção de cloreto de prata.
23) No equilíbrio 2CO(g) + O2(g) <-> 2CO2(g), temos as seguintes concentrações molares: 4 mol ⋅ L-1 de CO(g) e 4 mol . L-1 de O2(g). Sabendo-se que nestas condições Kc vale 10-2, a concentração molar de CO2(g) é: 
a) 0,8 mol ⋅ L-1 
 b) 8,0 mol ⋅ L-1
c) 0,16 mol ⋅ L-1
d) 0,64 mol ⋅ L-1
e) 0,4 mol ⋅ L-1
O valor da constante de equilíbrio para a reação
2NH3(g) <-> N2(g) + 3H2(g)
quando 3 mols/L de NH3 produzem 2 mols/L de N2 e 3 mols/L de H2, é, em mol/L,
6
3
2
0,303
0,104
Para o equilíbrio 2 NbCl4(g) <-> NbCl3(g) + NbCl5(g), obteve-se, a 1,0 x 103 kelvins, as pressões parciais:
NbCl4 = 1,0 x 10-2 atm; NbCl3 = 5,0 x 10-3atm ;NbCl5 = 1,0 x 10-4 atm.
Com esses dados calcula-se o valor da constante, Kp, do equilíbrio acima. Seu valor numérico é:
 a) 1,0 x 10-3 
b) 1,0 x 10-5 
c) 5,0 x 10-3
 d) 5,0 x 10-5 
e) 5,0 x 10-7
O metanol pode ser obtido industrialmente pela reação entre o monóxido de carbono e o hidrogênio, conforme a equação adiante:
CO + 2 H2 <-> CH3OH
A uma certa temperatura, em um recipiente de 2L são introduzidos 4,0 mol de monóxido de carbono e 4,0 mol de hidrogênio. Após um certo tempo, o processo atinge um equilíbrio quando é formado 1 mol de metanol. Calcule a constante de equilíbrio (Kc) nas condições para a reação anterior.
Para a reação: 
3 H2 + N2 <-> 2 NH3 
As pressões parciais de H2 e N2 no equilíbrio são, respectivamente, 0,400 e 0,800 atm. A pressão total do sistema é 2,80 atm. Qual é o valor de Kp quando as concentrações são dadas em atmosferas?
1,00
3,13
5,00
50,0
153,0
Considerando um reservatório mantido à temperatura constante, tem-se estabelecido o equilíbrio químico PCl5 <-> PCl3 + Cl2, sendo que as pressões parciais no equilíbrio são p(PCl5) = 0,15 atm, p(Cl2) = 0,10 atm e p(PCl3) = 0,30 atm. Indique a alternativa correta para o valor de Kp (em atm) da reação.
0,05
0,10
0,15
0,20
0,25