
UFC Quimica Geral Resolução Lista 5 Cinetica e Equilibrio 2017
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de I2 e 1,0g de H2 em um recipiente de 5L a 175 K. \uf028 \uf029 \uf028 \uf029\uf028 \uf029 \uf028 \uf029 \uf028 \uf029\uf028 \uf029 \uf028 \uf029 CP n CP P IH HI P HI I H KK nRTKK K PP P K LmolP LmolP LmolP \uf03d \uf03d\uf044\uf05c\uf03d \uf0b4\uf03d \uf03d\uf03d \uf03d \uf03d \uf03d \uf044 \uf02d 0 1076,4 877,0958,0 02,0 /020,0 /877,0 /958,0 4 22 22 2 2 39º Questão Quando a reação H2(g) + I2(g) \u21cc 2HI(g) está em equilíbrio a 175 K as pressões parciais de H2, I2 e HI são, respectivamente, 0,958, 0,877 e 0,02 atm. Qual será a massa de HI (no equilíbrio) obtida a partir da mistura de 126,9g de I2 e 1,0g de H2 em um recipiente de 5L a 175 K. H2(g) + I2(g) \u21cc HI(g) 0,10 0,1 0 -x -x 2x 0,1-x 0,1-x 2x \uf05b \uf05d \uf05b \uf05d Lmol L molg g H Lmol L molg g I /1,0 5 /2 1 /1,0 5 /8,253 9,126 2 2 \uf03d\uf03d \uf03d\uf03d \uf028 \uf029 \uf028 \uf029 \uf028 \uf029 \uf028 \uf029 \uf028 \uf029 \uf028 \uf029 \uf028 \uf029 gmolgmolHI molLLmol Lmol x xx x x x x x x KC 759,2/9,12702157,0 02157,05/104,314 /104,314 10157,22 :equilíbrio No 10157,2 1,00218,02 0218,0 1,0 2 1076,4 1,0 2 1076,4 1,0 2 3 33 3 4 2 2 4 2 2 \uf03d\uf0b4\uf03d \uf03d\uf0b4\uf0b4 \uf0b4\uf03d\uf0b4\uf0b4 \uf0b4\uf03d \uf02d\uf03d \uf03d \uf02d \uf0b4\uf03d \uf02d \uf0b4\uf03d \uf02d \uf03d \uf02d \uf02d\uf02d \uf02d \uf02d \uf02d 40º Questão Um método proposto para armazenar energia solar utiliza SO3 de acordo com a reação: 2 SO3(g) \u21cc 2 SO2(g) + O2(g) O SO3 é dissociado em um recipiente aquecido a 800 ºC por energia solar. O SO2 e o O2 produzidos na reação são conduzidos a um trocador de calor onde reagem liberando calor. Se o SO3 for 56% dissociado e a pressão total for 3 atm qual o valor de Kp? 2SO3(g) \u21cc 2SO2(g) + O2(g) P 0 0 -2x +2x x P-2x +2x x \uf028 \uf029 \uf028 \uf029 \uf028 \uf029\uf028 \uf029 \uf028 \uf029 059,1 03,1 31,1655,0 03,131,134,2 31,1 655,034,228,0 2 2 2 2 3 22 3 2 2 \uf03d \uf03d\uf03d \uf03d\uf02d\uf03d \uf03d \uf03d\uf0b4\uf03d P SO SOO P SO SO O K P PP K P P P atmP PP atmxPxxxPP Px Px T 34,2 28,1 3 328,0 322 28,0 56,02 \uf03d\uf03d \uf03d\uf02b \uf03d\uf02b\uf03d\uf02b\uf02b\uf02d\uf03d \uf03d \uf03d 41ª Questão - Uma amostra de 12,8 g de SO3 foi colocada em um recipiente evacuado a 600 °C, a decomposição ocorre de acordo com a reação: SO3(g) \uf044 SO2(g) + ½ O2(g) No equilíbrio a pressão total e a densidade da mistura reacional é 1,80 atm e 1,60 g/L, respectivamente. Calcule Kp e Kc SO3(g) \uf044 SO2(g) + ½ O2(g) Início p - - equilíbrio p-x x 0,5x m(SO3) + m(SO2) + m(O2) = 1,6 MM m n \uf03d n(SO3)MM(SO3) + n(SO2)MM(SO2) + n(O2)MM(O2) = 1,6 V d O2SO2SO3 m m m \uf02b\uf02b \uf03d V d O2O2SO2SO2SO3SO3 MMn MMn MMn \uf02b\uf02b \uf03d 41ª Questão SO3(g) \uf044 SO2(g) + ½ O2(g) Início p - - equilíbrio p-x x 0,5x Para gás: PV = nRT RT PV n \uf03d V MM V MM V MM RT V d OSOSO 2 O2 2 SO2 3 SO3 . RT ).(P . RT ).(P . ).(P \uf02b\uf02b \uf03d RT MMMMMM d OSOSO 2O22SO23SO3 )(P)(P)(P \uf02b\uf02b \uf03d MM(SO3) = 80g mol -1 MM(SO2) = 64g mol -1 MM(O2) = 32g mol -1 )873)(082,0( 32)(P64)(P80)(P O2SO2SO3 \uf02b\uf02b\uf03dd 41ª Questão SO3(g) \uf044 SO2(g) + ½ O2(g) Início p - - equilíbrio p-x x 0,5x 80PSO3 + 64PSO2 + 32PO2 = 114,5 )873)(082,0( 32)(P64)(P80)(P O2SO2SO3 \uf02b\uf02b\uf03dd 80(p-x) + 64x + 32(0,5x) = 114,5 p = 1,43atm x =0,74atm c n p KRTK \uf044\uf03d )( Kp = 0,65 Kc = 0,077 42º Questão \u2013 Considere a reação: 2H2S(g) + SO2(g) \u21cc 3S(s) + 2H2O(g) \u394H = -234,11 kJ Descreva como o sistema em equilíbrio se comporta após as seguintes perturbações: remoção de SO2(g); adição de S(s); aumento da pressão e diminuição da temperatura. 2 H2S (g) + SO2(g) \u21cc 3 S2 (s) + H2O (g) + Calor \u394H = -234,11 Kj a. Remoção SO2(g) \u2192 Reagente b. Adição S(s) não afeta o equilíbrio. c. P\u2191 V\u2193. Desloca no sentindo de menor nº de mol de substâncias gasosas \u2192 produto. d. T\u2193 . Retirada de calor \u2192 produto. 43º Questão \u2013 Na fase gasosa, o iodo reage com o ciclopentano (C5H8) formando ciclopentadieno (C5H6) e iodeto de hidrogênio. Explique como cada um dos seguintes efeitos afeta a quantidade de HI (g) presente na mistura reacional no equilíbrio: I2(g) + C5H8(g) + calor \u21cc C5H6(g) + 2HI(g) \uf044H°= 92,5 kJ a. Aumentando a temperatura da mistura b. Introduzindo mais C5H6; c. Dobrando o volume do recipiente; d. Adicionando um catalisador apropriado; e. Adicionando um gás inerte como o He a volume constante da mistura reacional. a. T \u2191 Reação endotérmica \u2192 reage formando produto b. Adição C5H6(g) \u2192 reagente. c. 2 × Volume, V\u2191 Desloca no sentindo de maior nº de mol de substâncias gasosas \u2192 produto. d. Catalisador não afeta. e. Não afeta. 44º Questão \u2013 A constante de equilíbrio Kc da reação: H2(g) + Br2(g) 2HBr(g) é 2,18x106 a 730°C. Começando com 3,20 mols de HBr em um recipiente reacional de 12L, calcule as concentrações de H2, Br2 e HBr no equilíbrio. H2(g) + Br2 (g) \u21cc 2HBr(g) 0,267 X X - 2X X X 0,267 \u2013 2X \uf028 \uf029 \uf028 \uf029\uf028 \uf029 Lmolx xx x x x x xx x KC /1081,1 10478,1 267,0 10476,12267,0 10476,1 2267,0 1018,2 2267,0 1018,2 2267,0 4 3 3 3 6 6 2 \uf02d\uf0b4\uf03d \uf0b4 \uf03d \uf0b4\uf03d\uf02d \uf0b4\uf03d \uf02d \uf0b4\uf03d \uf02d \uf0b4\uf03d \uf02d \uf03d \uf05b \uf05d Lmol L mol KC /267,0 12 2,3 HBr 1018,2 6 \uf03d\uf03d \uf0b4\uf03d \uf05b \uf05d \uf05b \uf05d \uf05b \uf05d Lmol LmolBrH /2666,0HBr /1081,1 422 \uf03d \uf0b4\uf03d\uf03d \uf02d 45º Questão \u2013 A 25°C, a pressão parcial de equilíbrio de NO2 e N2O4 é 0,15 atm e 0,20 atm, respectivamente. Se o volume duplicar à temperatura constante, calcule as pressões parciais dos gases quando se atinge um novo estado de equilíbrio. 2NO2(g) \u21cc N2O4(g) 0,15 mol 0,2 mol \uf028 \uf029 \uf028 \uf029 89,8 15,0 2,0 22 2 42 \uf03d \uf03d\uf03d P NO ON P K P P K 2NO2(g) \u21cc N2O4(g) 0,075 mol 0,1 mol 2x -x 0,075-2x 0,1-x 46º Questão \u2013 Uma amostra de N2O4(g) foi colocada em um cilindro vazio a 25 \uf0b0C. Após o equilibro ter sido atingido, a pressão total do sistema é de 1,5atm e 16% (por mols) da amostra original N2O4(g) foi dissociada em NO2(g). a) Calcule o Kp e o Kc para esta reação de dissociação. (b) Se o volume do cilindro aumentar até que a pressão total seja 1,0 atm (a temperatura do sistema permanece constante), calcule a pressão do equilíbrio para os gases N2O4 e NO2 atmx atmP PP xP xP 207,0 293,1 16,1 5,1 5,116,0 5,1 5,1 \uf03d \uf03d \uf03d\uf02b \uf03d\uf02b \uf03d\uf02b N2O4(g) \u21cc 2NO2(g) P 0 -x 2x P-x 2x \uf028 \uf029 \uf028 \uf029 3 2 104,6 156,0 207,0293,1 207,02 \uf02d\uf0b4\uf03d \uf03d \uf02d \uf0b4 \uf03d C P P K K K Px xxP 16,0 5,12 \uf03d \uf03d\uf02b\uf02d a) 46º Questão \u2013 Uma amostra de N2O4(g) foi colocada em um cilindro vazio a 25 \uf0b0C. Após o equilibro ter sido atingido, a pressão total do sistema é de 1,5atm e 16% (por mols) da amostra original N2O4(g) foi dissociada em NO2(g). a) Calcule o Kp e o Kc para esta reação de dissociação. (b) Se o volume do cilindro aumentar até que a pressão total seja 1,0 atm (a temperatura do sistema permanece constante), calcule a pressão do equilíbrio para os gases N2O4 e NO2 N2O4(g) \u21cc 2NO2(g) 1,086 atm 0,417 atm 0,724 atm 0,276 atm -x +2x 0,724-x 0,276+2x b) V \u2191 Pressão total 1atm \uf028 \uf029 \uf028 \uf029x x \uf02d \uf02b \uf03d 724,0 2276,0