SEGUDA LEI DA TERMODINAMICA (RESOLUCAO)

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Lista de Exercícios Química Geral 
Entropia e energia livre 
 
1. Se a reação A + B → C tiver uma constante de equilíbrio maior do que 1, qual das seguintes 
indicações está correta? 
a) A reação não é espontânea. 
b) A velocidade da reação direta é rápida. 
c) A velocidade da reação inversa é lenta. 
d) A reação é produto-favorecida. 
e) Todas as indicações acima estão corretas. 
 
Resposta: d 
 
2. Se uma reação química tiver uma variação positiva na entropia, ΔS, então 
a) Aumenta a desordem do sistema. 
b) a reação é exotérmica. 
c) o calor vai do sistema para a vizinhança. 
d) a energia livre de Gibbs é negativa. 
e) a reação é espontânea. 
 
Resposta: a 
 
3. A termodinâmica pode ser usada para determinar todos os seguintes, EXCETO 
a) o sentido em que uma reação é espontânea. 
b) a extensão a que uma reação ocorre. 
c) a velocidade da reação. 
d) a temperatura em que uma reação é espontânea. 
e) a variação da entalpia de uma reação. 
 
Resposta: c 
 
 
4. Qual dos seguintes envolve uma diminuição da entropia? 
a) a sublimação do dióxido de carbono 
b) a dissolução do NaCl na água 
c) a decomposição de N2O4 (g) a NO2 (g) 
d) a evaporação do etanol 
e) congelamento da água líquida a gelo 
 
Resposta: e 
 
5. Qual das seguintes substâncias deve ter a maior entropia padrão no estado liquido? 
a) Cl2CH2 b) CCl4 c) CH3OH d) C5H12 e) C8H18 
 
Resposta: e 
6. Uma afirmação da segunda lei da termodinâmica é que 
a) as reações espontâneas são sempre exotérmicas. 
b) a energia é conservada em uma reação química. 
c) a entropia do universo está aumentando continuamente. 
d) a entalpia da reação é a diferença entre as entalpias dos produtos e dos reagentes 
e) a energia livre de Gibbs é uma função da entalpia e da entropia. 
 
Resposta: c 
 
7. Dos seguintes processos produto-favorecidos, quais são endotérmicos? 
 1. a combustão do metano para produzir o dióxido de carbono e água 
 2. a expansão de um gás ideal 
 3. a fusão do gelo a temperaturas maiores que 0 °C. 
a) somente 1 b) somente 2 c) somente 3 d) 1 e 2 e) 2 e 3 
 
Resposta: e 
 
 
 
8. Todas as seguintes indicações a respeito da entropia são verdadeiras EXCETO 
a) a entropia é zero para substâncias simples sob condições padrão. 
b) a entropia é uma função de estado. 
c) uma variação positiva na entropia denota uma mudança para uma desordem maior. 
d) os valores da entropia são maiores ou iguais a zero. 
e) a entropia de uma substância na fase gasosa é maior do que em fase sólida. 
 
Resposta: a 
 
9. Todos os seguintes processos conduzem a um aumento na entropia EXCETO 
a) aumentar a temperatura de um gás. 
b) congelar um líquido. 
c) evaporar um líquido. 
d) formar misturas a partir de substâncias puras. 
e) reações químicas que aumentam o número de mols de gás. 
 
Resposta: b 
 
10. Qual reação deve ter uma variação negativa na entropia? 
a) 2 NH 3 → N2 (g) + 3 H2 (g) 
b) CaO(s) + CO2 (g) → CaCO3 (g) 
c) NaCl(s) → Na+ (aq) + Cl- (aq) 
d) N2O4 (g) → 2 NO2 (g) 
e) 2C(s) + O2 (g) → 2CO(g) 
 
Resposta: b 
 
 
11. Calcule a variação molar padrão da entropia para a combustão do metano. 
 Ch 4 (g) + 2 O 2 (g) → Co 2 (g) + 2 H 2 O(g) 
 
Espécie S ° (J/K·mol) 
Ch4 (g) 186.3 
O2 (g) 205.1 
CO2 (g) 213.7 
H2O(g) 188.8 
a) –5.2 J/K b) –1.0 J/K c) +1.0 J/K d) +5.2 J/K e) +11.1 J/K 
 
Resposta: a 
 
12. Calcule a variação de entropia padrão para a seguinte reação, 
 2 Ag2O(s) → 4 Ag(s) + O2 (g) 
S dado °[ Ag 2O ] = 121.3 J/K·mol, S °[ Ag(s) ] = 42.6 J/K·mol, e S °[ O2 (g) ] = 205.1 
J/K·mol. 
a) –205.1 J/K b) –126.4 J/K c) +126.4 J/K d) +132.9 J/K e) +205.1 J/K 
 
Resposta: d 
 
13. A entropia padrão de formação de CCl4(l) é –235.48 J/K·mol. Calcule a entropia molar 
padrão de CCl4(l) S dado °[ C(s) ] = 5.74 J/K·mol e S °[ cl 2 (g) ] = 223.07 J/K·mol. 
a) –687.36 J/K b) +6.67 J/K c) +216.40 J/K d) +465.02 J/K e) +687.36 J/K 
 
Resposta: c 
 
14. Para a seguinte reação a 25 °C, 
 N2 (g) + O2 (g) → 2 NO(g) 
Calcule univS∆
 dado sysS∆
 = 24.8 J/K e sysH∆
 = 181.8 kJ. 
a) -585 J/K b) +24.2 J/K c) +157 J/K d) +174 J/K e) +634 J/K 
 
 
Resposta: a 
 
15. Use os seguintes dados termodinâmicos 
 
Espécie Δ H ° (kJ/mol) S ° (J/K·mol) 
H2O 2(l) -187.78 109.6 
H2O(l) -285.83 69.91 
O2 (g) 0 205.14 
para calcular univS∆
 para a decomposição do peróxido de hidrogênio a 25 °C. 
 2 H2O 2(l) → 2 H2O(l) + O2 (g) 
a) –657.9 J/K b) –532.3 J/K c) +125.7 J/K d) +435.8 J/K e) +783.8 J/K 
 
Resposta: e 
16. Prediga os sinais de Δ H e de Δ S para a evaporação da água a 35°C. 
a) Δ H > 0 e Δ S > 0 
b) Δ H > 0 e Δ S < 0 
c) Δ H < 0 e Δ S > 0 
d) Δ H < 0 e Δ S < 0 
e) Não há informação suficiente para responder a esta pergunta. 
 
Resposta: a 
 
17. Prediga os sinais de Δ H, de Δ S, e de Δ G 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 
 
 
Resposta: a 
 
18. Prediga os sinais de Δ H, de Δ S, e de Δ G para a fusão do gelo a 50°C. 
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 
 
Resposta: e 
 
19. Se Δ G < 0 para uma reação a todas as temperaturas, então Δ S é ________ e Δ H é 
________. 
a) positivo, positivo 
b) positivo, negativo 
c) zero, positivo 
d) negativo, positivo 
e) negativo, zero 
 
Resposta: b 
 
20. A dissolução do nitrato de amônio ocorre espontaneamente na água. Enquanto o NH4NO3 
se dissolve, a temperatura da água diminui. Quais são os sinais de Δ H, de Δ S, e de Δ G para 
este processo? 
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 
 
 
Resposta: d 
 
21. O ácido sulfúrico concentrado diluindo-se em água pode ser perigoso.A temperatura da 
solução pode aumentar rapidamente. Que são os sinais de Δ H, de Δ S, e de Δ G para este 
processo? 
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 
 
Resposta: b 
 
22. Todas as seguintes relações são verdadeiras EXCETO 
a) 
o
sys sys sys = - G H T S∆ ∆ ∆
  
b) ( )osys = - lnG RT K∆ 
c) 
o
univ sys surr = + S S S∆ ∆ ∆
  
d) ( )sys = + lnH H RT K∆ ∆  
e) 
o
sys univ = - G T S∆ ∆
 
 
Resposta: d 
 
23. Acima de que temperatura você esperaria que uma reação se tornasse espontânea se Δ H 
= +322 kJ e Δ S = +531 J/K? 
a) 171 K 
b) 209 K 
c) 606 K 
d) A reação será espontânea a qualquer temperatura. 
e) A reação não será espontânea em nenhuma temperatura. 
 
 
Resposta: c 
 
24. Em que temperatura você esperaria que uma reação se tornasse espontânea se Δ H = 
+67.0 kJ e Δ S = -131 J/K? 
a) T < -511 K 
b) T > 238 K 
c) T > 511 K 
d) A reação será espontânea em qualquer temperatura. 
e) A reação não será espontânea em nenhuma temperatura.Resposta: e 
 
25. Para uma reação, um Δ H = +265 kJ e um Δ S = +271.3 J/K. Em que temperatura Δ G = 
0.00? 
a) 6.30 K b) 102 K c) 359 K d) 719 K e) 977 K 
 
Resposta: e 
 
26. Se um processo for endotérmico e espontâneo, quais dos seguintes deve ser verdadeiro? 
a) Δ G > 0 e Δ H < 0 
b) Δ G < 0 e Δ H < 0 
c) Δ G < 0 e Δ S > 0 
d) Δ H < 0 e Δ S > 0 
e) Δ H > 0 e Δ S < 0 
 
Resposta: c 
 
27. Calcule rxnG∆
 para a reação abaixo a 25.0 °C 
 2 H2S(g) + O2 (g) → 2 H2O(g) + S(s) 
dado rxnH∆
 = -442.4 kJ, e rxnS∆
 = -175.4 J/K. 
 
a) –438.0 kJ b) –390.1 kJ c) –321.9 kJ d) +3943 kJ e) +5182 kJ 
 
Resposta: b 
 
28. Calcule rxnG∆
 para a reação abaixo a 25.0 °C 
 Mg(s) + O2 (g) → MgO 
dado rxnH∆
 = -1203.4 kJ, e rxnS∆
 = -216.6 J/K. 
a) –2076 kJ b) –1421 kJ c) –1139 kJ d) +2888 kJ e) +63390 kJ 
 
Resposta: c 
 
29. Calcule rxnG∆
 para a reação abaixo a 25.0 °C 
 2 H2O2(l) → 2 H2O(l) + O2 (g) 
dado fG∆
 [ H 2 O 2(l) ] = -120.35 kJ/mol, [ H 2 O(l) ] = -237.13 kJ/mol, [ O 2 (g) ] = 0 
kJ/mol. 
a) –714.96 kJ b) –543.91 kJ c) –438.23 kJ d) –233.56 kJ e) –67.03 kJ 
 
Resposta: d 
 
30. rxnG∆
 Para a seguinte reação é –70.9 kJ. 
 SO2 (g) + ½ O 2 (g) → SO3 (g) 
Dado fG∆
 [ SO2 (g) ] = -300.2 kJ/mol, calcular fG∆
 [ SO3 (g) ]. 
a) –371.1 kJ b) –229.3 kJ c) –158.4 kJ d) + 88.2 kJ e) +229.3 kJ 
 
Resposta: a 
 
31. Calcule G∆  para a reação abaixo a 25.0 °C. 
 4 Fe(s) + 3 O 2 (g) → 2 Fe 2 O 3 (s) 
 
 
Espécie 
fH∆
 (kJ/mol) (J/K·mol) 
Fe(s) 0 27.78 
O2 (g) 0 205.14 
Fe2O3 (s) -824.2 87.40 
 
a) –1629 kJ b) –1484 kJ c) –780.8 kJ d) –659.7 kJ e) +1629 kJ 
 
Resposta: b 
 
32. Calcule G∆  para a reação abaixo em 25.0 °C. 
 PCl3 (g) + Cl2 (g) → PCl5 (g) 
 
Espécie 
fH∆
 (kJ/mol) (J/K·mol) 
PCl 3 (g) -287.0 311.8 
Cl 2 (g) 0 223.1 
PCl 5 (g) -374.9 364.5 
 
a) –1432.6 kJ b) –930.1 kJ c) –879.0 kJ d) –50.8 kJ e) –37.1 kJ 
 
Resposta: e 
 
33. Calcule G∆  para a reação abaixo a 25.0 °C. 
 C2H5OH(l) + 3O2 (g) → 2CO2 (g) + 3 H2O(l) 
 
Espécie 
fH∆
 
(kJ/mol) 
(J/K·mol) 
C 2 H 5 OH(l) -277.7 160.7 
O 2 (g) 0 205.1 
Co 2 (g) -393.5 213.7 
 
H 2 O(l) -285.8 69.1 
 
a) –1325 kJ b) –365.1 kJ c) –141.3 kJ d) +1038 kJ e) +2435 kJ 
 
Resposta: a 
 
34. Se G∆  < 0, então 
a) K > 1 b) K = 0 c) K < 1 d) K = 1 e) K < 0 
 
Resposta: a 
 
35. Todas as seguintes substâncias têm uma energia livre igual a zero EXCETO 
a) He(g). b) O(g). c) S8 (s). d) Cu(s). e) Cl2 (g). 
 
Resposta: b 
 
36. Para um sistema químico, ∆G0 e G∆ são iguais quando 
a) a constante de equilíbrio, K, iguala 1. 
b) a constante de equilíbrio, K, iguala 0. 
c) um sistema está em equilíbrio. 
d) os reagentes e os produtos estão em concentrações padrão. 
e) os reagentes e os produtos encontram-se na fase gasosa. 
 
Resposta: d 
 
37. A variação da energia livre para uma determinada reaçãoa é +15.0 kJ. Qual é a constante 
de equilíbrio para a reação em 75 °C? (R = 8.314 J/K·mol) 
a) 5.60 × 10 -3 b) 6.82 × 10 -1 c) 1.01 d) 5.18 e) 178 
 
Resposta: a 
 
 
38. A variação da energia livre para a formação do íon complexo AlF6 3- é –140. kJ a 25°C. 
Qual é a constante de equilíbrio para a reação? 
a) 2.9 × 10 -25 b) 5.65 × 10 1 c) 3.5 × 10 24 d) 5.2 × 10 29 e) 2.3 × 10 56 
 
Resposta: c 
 
39. Qual é a constante de equilíbrio para a formação do dióxido de carbono a 25°C? (R = 
8.314 J/K·mol) 
 C(s) + O 2 (g)  Co 2 (g) = -3.90 × 10 2 kJ/mol 
a) 5.7 × 10 1 b) 5.4 × 10 13 c) 2.9 × 10 24 d) 4.9 × 10 42 e) 2.3 × 10 68 
 
Resposta: e 
 
40. A constante de equilíbrio para uma reação a 298 K é 9.3×10 -12. Qual é Δ G °? (R = 
8.314 J/K·mol) 
a) –2.54 kJ b) +2.54 kJ c) +5.28 kJ d) +62.9 kJ e) +87.1 kJ 
 
Resposta: d 
 
41. Calcule Δ G ° para a seguinte reação a 298 K, 
 N2O4 (g)  2 NO2 (g) 
dado K = 0.15. (R = 8.314 J/K·mol) 
a) +1.15 kJ b) +4.70 kJ c) +8.13 kJ d) +38.1 kJ e) +87.0 kJ 
 
Resposta: b 
 
42. Dados 
 C(s) + O2 (g) → CO2 (g) Δ G ° = -394.4 kJ 
 CO(g) + ½ O2 (g) → CO2 (g) Δ G ° = -257.2 kJ 
calcule Δ G ° para a seguinte reação. 
 
 C(s) + ½ O2 (g) → CO(g) 
a) –651.6 kJ b) –137.2 kJ c) +1.53 kJ d) +45.3 kJ e) +651.6 kJ 
 
Resposta: b 
 
43. Calcule fG∆
 para CaCO3 dadas as seguintes informações. 
 C(s) + O2 (g) → CO2 (g) Δ G ° = -394.4 kJ 
 CaO(g) + CO2 (g) → CaCO3 (s) Δ G ° = -130.4 kJ 
 Ca(s) + ½ O2 (g) → CaO(s) Δ G ° = -604.0 kJ 
a) –1128.8 kJ b) –340.0 kJ c) –130.4 kJ d) +868.0 kJ e) +1128.8 kJ 
 
Resposta: a 
 
44. A energia total do universo é constante. Esta é uma indicação da ________lei da 
termodinâmica. 
 
Resposta: primeiramente 
 
45. Uma reação química com uma constante de equilíbrio maior do que 1 é dita ser 
________- favorecida. 
 
Resposta: produto 
 
46. A variação de entropia para qualquer processo não é dependente do caminho pelo qual o 
processo ocorre. Ou seja a variação de entropia para qualquer o processo é uma função de 
________. 
 
Resposta: estado 
 
47. Para qualquer processo, a variação de entropia do universo iguala a soma das variaçoes 
da entropia do sistema e da ________. 
 
 
Resposta: vizinhança 
 
48. A entropia de um cristal puro a 0 K é o ________ J/K. 
 
Resposta: 0 
 
49. A formação de moléculas complexas tais como proteínas e ácidos nucleicos a partir de 
moléculas mais simples viola a segunda lei da termodinâmica? 
 
Resposta: Não. A formação de moléculas complexas envolve uma diminuição na entropia 
localmente. Esta diminuição local é superada por um aumento na entropia do universo. 
 
50. No ponto de ebulição, as fases líquida e gasosa existem no equilíbrio. Além disso, para 
um sistema no equilíbrio Δ G ° = 0. Calcule o entalpia de vaporização da água em seu ponto 
de ebulição normal se Δ S ° [ H2O(l) ] = 69.9 J/K·mol e Δ S ° [ H2O(g) ] = 188.8 J/K·mol. 
 
Resposta: 44.3 kJ/mol