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MESA DE ESTUDOS – CINÉTICA E EQUILÍBRIO QUÍMICO 1 TERMOQUÍMICA (EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO) 1. (Ufrgs 2018) De acordo com a Lei de Hess, a variação de entalpia de uma reação depende apenas dos estados inicial e final. Considere as afirmações abaixo, sobre a Lei de Hess. I. A reação reversa de uma reação endotérmica é sempre exotérmica. II. A reação de combustão de um açúcar produzindo 2CO e água terá a mesma variação de entalpia, caso ocorra em um calorímetro ou no organismo humano. III. Um catalisador adequado propicia um caminho com menor diferença de entalpia entre reagente e produtos. Quais estão corretas? a) Apenas I. b) Apenas II. c) Apenas III. d) Apenas I e II. e) I, II e III. 2. (Unesp 2017) O ácido fluorídrico, importante matéria-prima para obtenção de diversos compostos fluorados, pode ser preparado pela reação: 2(s) 2 4( ) 4(s) (g)CaF H SO CaSO 2 HF+ → + Considere os dados: Reação HΔ (kJ mol de produto) 2(g) 2(g) (g) 1 1 H F HF 2 2 + → 273− (s) 2(g) 2(s)Ca F CaF+ → 1.228− (s) (s) 2(g) 4(s)Ca S 2 O CaSO+ + → 1.435− 2(g) (s) 2(g) 2 4( )H S 2 O H SO+ + → 814− A partir dos dados apresentados na tabela e utilizando a Lei de Hess, calcule o HΔ da reação de preparação do (g)HF a partir de 1mol de 2(s)CaF e informe se ela é exotérmica ou endotérmica. Represente, no diagrama apresentado abaixo, a reação de preparação do HF. 3. (Uepg 2014) Deseja-se determinar o valor de HΔ da reação de hidrogenação do eteno, representada abaixo. MESA DE ESTUDOS – CINÉTICA E EQUILÍBRIO QUÍMICO 2 2 4(g) 2(g) 2 6(g)C H H C H+ → H ?Δ = Para tanto, dispõem-se das seguintes entalpias-padrão de combustão: I. 2 4(g) 2(g) 2(g) 2 ( )C H 3O 2CO 2H O+ → + cH 1.411,2 kJ / molΔ = − II. 2(g) 2(g) 2 ( )H 1 2O H O+ → cH 285,8 kJ / molΔ = − III. 2 6 2(g) 2(g) 2 ( )C H 7 2O 2CO 3H O+ → + cH 1.560,7 kJ / molΔ = − Assim, utilizando a Lei de Hess para calcular o valor de HΔ desejado, assinale o que for correto. 01) Deve-se multiplicar a reação I por 2. 02) Deve-se inverter a reação III. 04) O valor do HΔ desejado é –136,3 kJ. 08) A reação de hidrogenação do eteno é endotérmica. 4. (Mackenzie 2014) O craqueamento (craking) é a denominação técnica de processos químicos na indústria por meio dos quais moléculas mais complexas são quebradas em moléculas mais simples. O princípio básico desse tipo de processo é o rompimento das ligações carbono-carbono pela adição de calor e/ou catalisador. Um exemplo da aplicação do craqueamento é a transformação do dodecano em dois compostos de menor massa molar, hexano e propeno (propileno), conforme exemplificado, simplificadamente, pela equação química a seguir: 12 26( ) 6 14( ) 3 6(g)C H C H 2 C H→ + São dadas as equações termoquímicas de combustão completa, no estado-padrão para três hidrocarbonetos: 12 26( ) 2(g) 2(g) 2 ( ) C 6 14(g) 2(g) 2(g) 2 ( ) C 3 6(g) 2(g) 2(g) 2 ( ) C 37 C H O 12 CO 13 H O H 7513,0 kJ / mol 2 19 C H O 6 CO 7H O H 4163,0 kJ / mol 2 9 C H O 3 CO 3 H O H 2220,0 kJ / mol 2 Δ Δ Δ + → + = − + → + = − + → + = − Utilizando a Lei de Hess, pode-se afirmar que o valor da variação de entalpia-padrão para o craqueamento do dodecano em hexano e propeno, será a) ‒ 13896,0 kJ/mol. b) ‒ 1130,0 kJ/mol. c) + 1090,0 kJ/mol. d) + 1130,0 kJ/mol. e) + 13896,0 kJ/mol. 5. (Udesc 2012) O gás metano pode ser utilizado como combustível, como mostra a equação 1: Equação 1: CH4(g) + 2O2(g) → CO2(g) + 2H2O(g) Utilizando as equações termoquímicas abaixo, que julgar necessário, e os conceitos da Lei de Hess, obtenha o valor de entalpia da equação 1. (s) 2 (g) (g) 2(g)C H O CO H+ → + H = 131,3 kJ mol-1 (g) 2(g) 2(g) 1 CO O CO 2 + → H = - 283,0 kJ mol-1 ( )2(g) 2(g) 2 1 H O H O g 2 + → H = - 241,8 kJ mol-1 (s) 2(g) 4(g)C 2H CH+ → H = - 74,8 kJ mol-1 O valor da entalpia da equação 1, em kJ, é a) -704,6 MESA DE ESTUDOS – CINÉTICA E EQUILÍBRIO QUÍMICO 3 b) -725,4 c) -802,3 d) -524,8 e) -110,5 6. (Ufjf 2012) A fabricação de diamantes pode ser feita, comprimindo-se grafite a uma temperatura elevada, empregando-se catalisadores metálicos, como o tântalo e o cobalto. As reações de combustão desses dois alótropos do carbono são mostradas a seguir. ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 1 grafite 2 g 2 g 1 diamante 2 g 2 g C O CO H 94,06 kcal mol C O CO H 94,51kcal mol − − + → = − + → = − Com base nas reações acima, considere as seguintes afirmações: I. De acordo com a Lei de Hess, a variação de entalpia da transformação do ( )grafiteC em ( )diamanteC é 10,45 kcal mol .−− II. A queima de 1 mol de ( )diamanteC libera mais energia do que a queima de 1 mol de ( )grafiteC . III. A formação de ( )2 gCO é endotérmica em ambos os processos. Assinale a alternativa CORRETA. a) Todas as afirmações estão corretas. b) Somente I e II estão corretas. c) Somente I e III estão corretas. d) Somente II e III estão corretas. e) Somente a afirmação II está correta. 7. (Mackenzie 2012) A hidrogenação do acetileno é efetuada pela reação desse gás com o gás hidrogênio, originando, nesse processo, o etano gasoso, como mostra a equação química abaixo. 2 2 2(g) 2 6(g)C H 2 H C H+ → É possível determinar a variação da entalpia para esse processo, a partir de dados de outras equações termoquímicas, por meio da aplicação da Lei de Hess. • ( )2 2(g) 2(g) 2(g) 2 5 C H O 2 CO H O 2 + → + CH 1301 kJ/mol = − • 2 6(g) 2(g) 2(g) 2 ( ) 7 C H O 2 CO 3 H O 2 + → + CH 1561 kJ/mol = − • 2(g) 2(g) 2 ( ) 1 H O H O 2 + → CH 286 kJ/mol = − Assim, usando as equações termoquímicas de combustão no estado-padrão, é correto afirmar que a variação da entalpia para a hidrogenação de 1 mol de acetileno, nessas condições, é de a) – 256 kJ/mol. b) – 312 kJ/mol. c) – 614 kJ/mol. d) – 814 kJ/mol. e) – 3148 kJ/mol. 8. (Uepg 2012) A seguir, são apresentadas as equações (I) de combustão do etanol; (II) de combustão do etileno; e MESA DE ESTUDOS – CINÉTICA E EQUILÍBRIO QUÍMICO 4 (III) de obtenção do etanol a partir do etileno sob condições adequadas. I. 2 5 ( ) 2(g) 2(g) 2 ( )C H OH 3 O 2 CO 3 H O H 1368 kJ / mol+ → + = − II. 2 4(g) 2(g) 2(g) 2 ( )C H 3 O 2 CO 2 H O H 1410 kJ / mol+ → + = − III. 2 4(g) 2 (g) 2 5 ( )C H H O C H OH+ → Com relação a essas reações, assinale o que for correto. 01) As reações (I) e (II) são exotérmicas. 02) Nas reações (I) e (II), o valor da entalpia dos produtos é menor que a dos reagentes. 04) Segundo a Lei de Hess, utilizando-se as equações (I) e (II) é possível calcular a entalpia da reação do etanol a partir do etileno, de acordo com a equação (III). 08) O H da reação (III) é de –42 kJ/mol. 16) Sabendo-se que a entalpia de formação da H2O é de –286 kJ/mol e que a do C2H4 é 52 kJ/mol, a entalpia de formação do C2H5OH é de –276 kJ/mol. 9. (Ufrgs 2012) No metabolismo dos vegetais, quando se considera o balanço energético, deve-se levar em conta que a energia dos vegetais é obtida através da “queima” de substâncias como a glicose, cuja equação de combustão metabólica está representada abaixo. 6 12 6 2 2 2 IC H O (s) 6 O (g) 6 CO (g) 6 H O ( ) H+ → + A glicose, por sua vez, é sintetizada numa das reações mais importantes da natureza, a fotossíntese, cuja equação está representada abaixo. 2 2 6 12 6 2 II6 CO (g) 6 H O ( ) C H O (s) 6 O (g) H+ → + Com base nesses dados, assinale a alternativa correta a respeito do balanço energético no metabolismo de vegetais. a) Para que o vegetal não consuma, na síntese da glicose, toda a energia obtida na sua combustão, deve-se ter I IIH H . − b) As duas reações são exceções da Lei de Hess.c) Para que haja um bom rendimento em termos energéticos, deve-se ter, em módulo, I IIH H . d) Como em módulo I IIH H , os vegetais precisam necessariamente de outras fontes energéticas além da glicose. e) A combinação das duas reações constitui exemplo de interconversão de energia. 10. (Ufpr 2012) O fluoreto de magnésio é um composto inorgânico que é transparente numa larga faixa de comprimento de onda, desde 120 nm (região do ultravioleta) até 8 mm (infravermelho próximo), sendo por isso empregado na fabricação de janelas óticas, lentes e prismas. Dados: 0 1 formH (kJ.mol ) − 2Mg (aq)+ -467 F (aq)− -335 2MgF (s) -1124 2 2Mg (aq) 2F (aq) MgF (s) + −+ → MESA DE ESTUDOS – CINÉTICA E EQUILÍBRIO QUÍMICO 5 a) Escreva as equações químicas associadas às entalpias de formação fornecidas na tabela e mostre como calcular a entalpia da reação de formação do fluoreto de magnésio a partir de seus íons hidratados, utilizando a Lei de Hess. b) Calcule a entalpia para a reação de formação do fluoreto de magnésio a partir de seus íons hidratados (equação fornecida nos dados acima), com base nos dados de entalpia de formação padrão fornecidos. 11. (Ufrgs 2006) Considere o diagrama a seguir, que representa equações termoquímicas genéricas. Segundo a Lei de Hess, a relação matemática correta entre os ∆H é dada pela expressão a) ∆H = ∆H1 + ∆H2 + ∆H3 + ∆H4. b) ∆H1 + ∆H2 = ∆H3 + ∆H4. c) ∆H1 = ∆H2 + ∆H3 + ∆H4. d) ∆H1 + ∆H2 + ∆H3 + ∆H4 = 0. e) ∆H1 + ∆H2 + ∆H3 = ∆H4. 12. (Ufpr 2006) O etanol (C2H5-OH) é um combustível amplamente utilizado no Brasil para abastecer o tanque de automóveis. Dados: 2C(grafite) + 3H2(g) + 1/2O2(g) → C2H5-OH(ℓ) ∆H = -277,7 kJ C(grafite) + O2(g) → CO2(g) ∆H = -393,5 kJ H2(g) + 1/2O2(g) → H2O(g) ∆H = -285,8 kJ Sobre a combustão completa de 1 mol de etanol em oxigênio suficiente para formar CO2(g) e H2O(g), de acordo com a estequiometria, é correto afirmar: I. A variação de entalpia na reação de combustão é ∆H = -1366,7 kJ. II. A combustão completa de 1 mol de etanol exige 3/2 mol de O2(g). III. Se a combustão for desenvolvida em um meio com excesso de O2(g), produzirá mais calor do que na presença de oxigênio estequiométrico. IV. A variação de volume observada na transformação do etanol em água e gás carbônico é positiva nas C.N.T.P. V. A "Lei de Hess" determina que uma reação química pode ser descrita pela soma de duas ou mais reações adequadas. Assinale a alternativa correta. a) Somente as afirmativas I, II e III são verdadeiras. b) Somente as afirmativas III e IV são verdadeiras. c) Somente as afirmativas II e III são verdadeiras. d) Somente as afirmativas I, IV e V são verdadeiras. MESA DE ESTUDOS – CINÉTICA E EQUILÍBRIO QUÍMICO 6 e) Somente as afirmativas I, III e V são verdadeiras. 13. (Uerj 2006) Mudanças de estado físico e reações químicas são transformações que produzem variações de energia. As equações termoquímicas a seguir exemplificam algumas dessas transformações e suas correspondentes variações de energia ocorridas a 25°C e 1 atm. I) H2O (ℓ) → H2O (v) ∆H = 44,0 kJ × mol-1 II) C2H5OH (ℓ) → C2H5OH (v) ∆H = 42,6 kJ × mol-1 III) C2H5OH (ℓ) + 3O2 (g) → 2CO2(g) + 3 H2O (ℓ) ∆H = -x kJ × mol-1 IV) C2H5OH (v) + 3O2 (g) → 2CO2(g) + 3 H2O (v) ∆H = -y kJ × mol-1 a) Classifique a equação I quanto ao aspecto termoquímico e identifique o tipo de ligação intermolecular rompida na transformação exemplificada pela equação II. b) Com base na Lei de Hess, calcule a diferença numérica entre a quantidade de calor liberada pela reação III e a quantidade de calor liberada pela reação IV. 14. (Unesp 2000) São dadas as equações termoquímicas a 25°C e 1atm: I) 2 C2H2(g) + 5 O2(g) → 4 CO2(g) + 2 H2O(ℓ) (combustão do acetileno) ∆H1 = -2602 kJ II) 2 C2H6(g) + 7 O2(g) → 4 CO2(g) + 6 H2O(ℓ) (combustão do etano) ∆H2 = -3123 kJ III) H2(g) + 1/2 O2(g) → H2O(ℓ) (formação de água) ∆H3 = -286 kJ a) Aplique a lei de Hess para a determinação do ∆H da reação de hidrogenação do acetileno, de acordo com a equação: C2H2 (g) + 2 H2 (g) → C2H6 (g) b) Calcule o ∆H da reação de hidrogenação do acetileno. CINÉTICA QUÍMICA 15. (Ufrgs 2018) O ácido hidrazoico 3HN é um ácido volátil e tóxico que reage de modo extremamente explosivo e forma hidrogênio e nitrogênio, de acordo com a reação abaixo. 3 2 22 HN H 3 N→ + Sob determinadas condições, a velocidade de decomposição do 3HN é de 2 1 16,0 10 mol L min .− − − MESA DE ESTUDOS – CINÉTICA E EQUILÍBRIO QUÍMICO 7 Nas mesmas condições, as velocidades de formação de 2H e de 2N em 1 1mol L min ,− − são, respectivamente, a) 0,01 e 0,03. b) 0,03 e 0,06. c) 0,03 e 0,09. d) 0,06 e 0,06. e) 0,06 e 0,18. 16. (Upf 2018) A variação da concentração das substâncias envolvidas em uma reação (reagentes e produtos) pode ser representada em um gráfico concentração x tempo. A seguir, estão representados a equação de uma reação química genérica e seu gráfico de concentração x tempo para as substâncias A, B e C. Equação da reação: (g) (g) (g)2 A 4 B C→ + Gráfico: Considerando as informações apresentadas, é correto afirmar: a) A curva I deve representar o consumo da substância A, na reação. b) As curvas I e II correspondem à variação da concentração dos produtos. c) A curva III corresponde à formação de C, que está em menor proporção. d) A correspondência correta entre curva e substância é: I=B; II=A; III=C. e) Nenhuma curva representa diminuição de concentração para alguma substância. 17. (Uel 2018) A decomposição anaeróbica da matéria orgânica que ocorre durante a putrefação de cadáveres produz, dentre outros gases, o metano 4(CH ). Na combustão completa do 4CH , na presença de oxigênio 2(O ), há formação de água 2(H O) e dióxido de carbono 2(CO ), ambos gasosos, sendo este último menos prejudicial ao meio ambiente que o 4CH . Com base nos conhecimentos sobre cinética e considerando que a reação de combustão do 4CH ocorra num sistema isolado, atribua V (verdadeiro) ou F (falso) às afirmativas a seguir. ( ) A adição de um catalisador na mistura aumenta o rendimento da reação e promove a formação de outros produtos. ( ) A diminuição do volume ocupado pela mistura gasosa resulta no aumento da velocidade da reação. ( ) A velocidade de decomposição de 4CH é a metade da velocidade de formação de 2H O. ( ) A velocidade da reação dobra quando as concentrações de 4CH e 2O forem duplicadas. ( ) A velocidade de formação dos produtos, 2(g)CO e 2 (g)H O , da reação de combustão é a mesma. Assinale a alternativa que contém, de cima para baixo, a sequência correta. a) F, V, F, V, F b) F, V, V, F, F c) F, F, V, F, V d) V, V, F, V, F e) V, F, V, F, V MESA DE ESTUDOS – CINÉTICA E EQUILÍBRIO QUÍMICO 8 18. (Unioeste 2018) Atualmente, a indústria química se utiliza de uma vasta gama de catalisadores, que possuem a vantagem de tornarem as reações mais rápidas com menores custos. O gráfico abaixo representa a variação de energia de uma reação qualquer na presença e na ausência de catalisador. Pela análise do gráfico, pode-se afirmar que a) a reação A é exotérmica e a B é endotérmica. b) a curva B representa a reação sem catalisador. c) o valor de y representa a Energia de ativação a(E ) da reação não catalisada. d) o valor de (x y)− representa a Energia de ativação a(E ) da reação catalisada. e) o valor de z representa a energia inicial dos reagentes. TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO: O SONHO DE MENDELEIEV Djabir modificou a doutrina dos quatro elementos de Aristóteles, especialmente no tocanteaos metais. Segundo ele, os metais eram formados de dois elementos: enxofre e mercúrio. O enxofre (“a pedra da queima”) era caracterizado pelo princípio da combustibilidade. O mercúrio continha o princípio idealizado das propriedades metálicas. Quando esses dois princípios eram combinados em quantidades diferentes, formavam metais diferentes. Assim o metal inferior chumbo podia ser separado em mercúrio e enxofre, os quais, se recombinados nas proporções corretas, podiam-se tornar ouro. STRATHERN, Paul. O Sonho de Mendeleiev: a verdadeira história da química. Rio de Janeiro: Zahar, 2000. p. 42. 19. (Fmp 2018) Na combustibilidade do enxofre, mencionada no texto, é obtido um produto que é amplamente utilizado nas indústrias como branqueador, desinfetante, conservante de alimentos e, principalmente, na produção de bebidas alcoólicas como na do vinho, atuando em sua esterilização com a finalidade de inibir a ação de leveduras. Considerando-se que numa indústria de bebidas alcoólicas foram queimados 57,6 kg de enxofre em uma hora, a velocidade do produto gasoso formado, em 1mols s ,− será de Dados: S 32; O 16.= = a) 0,5 b) 0,4 c) 0,1 d) 0,2 e) 0,3 20. (Ufrgs 2017) Uma reação genérica em fase aquosa apresenta a cinética descrita abaixo. 23A B 2C v k[A] [B]+ → = MESA DE ESTUDOS – CINÉTICA E EQUILÍBRIO QUÍMICO 9 A velocidade dessa reação foi determinada em dependência das concentrações dos reagentes, conforme os dados relacionados a seguir. 1[A] (mol L )− 1[B] (mol L )− 1 1v (mol L min )− − 0,01 0,01 53,0 10− 0,02 0,01 x 0,01 0,02 56,0 10− 0,02 0,02 y Assinale, respectivamente, os valores de x e y que completam a tabela de modo adequado. a) 56,0 10− e 59,0 10− b) 56,0 10− e 512,0 10− c) 512,0 10− e 512,0 10− d) 512,0 10− e 524,0 10− e) 518,0 10− e 524,0 10− 21. (Uemg 2017) Uma reação química hipotética é representada pela seguinte equação: (g) (g) (g) (g)A B C D+ → + e ocorre em duas etapas: (g) (g) (g)A E D→ + (Etapa lenta) (g) (g) (g)E B C+ → (Etapa rápida) A lei da velocidade da reação pode ser dada por a) v k [A]= b) v k [A][B]= c) v k [C][D]= d) v k [E][B]= 22. (Puccamp 2017) Para mostrar a diferença da rapidez da reação entre ferro e ácido clorídrico, foi utilizado o ferro em limalha e em barra. Pingando dez gotas de ácido clorídrico 11,0 mol L− em cada material de ferro, espera-se que a reação seja a) mais rápida no ferro em barra porque a superfície de contato é menor. b) mais rápida no ferro em limalha porque a superfície de contato é maior. c) igual, pois a concentração e a quantidade do ácido foram iguais. d) mais lenta no ferro em limalha porque a superfície de contato é menor. e) mais lenta no ferro em barra porque a superfície de contato é maior. 23. (Ufjf-pism 3 2017) Muitos dos gases poluentes do ar aparecem na atmosfera através de atividades humanas. Os mais comuns são CO, 2SO , NO e 2NO , na ordem de 100 milhões de toneladas por ano, sendo que a quantidade emitida desses gases ainda é pequena em relação à quantidade de 2CO presente no ar. Considere o diagrama de energia da reação entre 2(g)NO e (g)CO produzindo (g)NO e 2(g)CO a uma temperatura de 200 C. MESA DE ESTUDOS – CINÉTICA E EQUILÍBRIO QUÍMICO 10 Com base no diagrama de energia apresentado, marque a alternativa que melhor compara a variação da concentração de 2(g)NO com o tempo quando a temperatura variar de 200 para 600 C, após atingir o equilíbrio. a) b) c) d) e) MESA DE ESTUDOS – CINÉTICA E EQUILÍBRIO QUÍMICO 11 24. (Mackenzie 2017) O estudo cinético de um processo químico foi realizado por meio de um experimento de laboratório, no qual foi analisada a velocidade desse determinado processo em função das concentrações dos reagentes A e 2B . Os resultados obtidos nesse estudo encontram-se tabelados abaixo. Experimento 1[A] (mol L )− 12[B ] (mol L ) − 1 1v inicial (mol L min )− − X 21 10− 21 10− 42 10− Y 35 10− 21 10− 55 10− Z 21 10− 35 10− 41 10− Com base nos resultados obtidos, foram feitas as seguintes afirmativas: I. As ordens de reação para os reagentes A e 2B , respectivamente, são 2 e 1. II. A equação cinética da velocidade para o processo pode ser representada pela equação 2 2v k [A] [B ].= III. A constante cinética da velocidade k tem valor igual a 200. Considerando-se que todos os experimentos realizados tenham sido feitos sob mesma condição de temperatura, é correto que a) nenhuma afirmativa é certa. b) apenas a afirmativa I está certa. c) apenas as afirmativas I e II estão certas. d) apenas as afirmativas II e III estão certas. e) todas as afirmativas estão certas. 25. (Pucsp 2017) O fluoreto de nitrila 2(NO F) é um composto explosivo que pode ser obtido a partir da reação do dióxido de nitrogênio 2(NO ) com gás flúor 2(F ), descrita pela equação. 2(g) 2(g) 2 (g)2 NO F 2 NO F+ → A tabela a seguir sintetiza os dados experimentais obtidos de um estudo cinético da reação. Experimento 2[NO ] em 1mol L− 2[F ] em 1mol L− V inicial em 1 1mol L s− − 1 0,005 0,001 42 10− 2 0,010 0,002 48 10− 3 0,020 0,005 34 10− A expressão da equação da velocidade nas condições dos experimentos é a) 2v k [NO ]= b) 2 2v k [NO ][F ]= c) 22 2v k [NO ] [F ]= d) 2v k [F ]= 26. (Ita 2017) Considere que a decomposição do 2 5N O , representada pela equação química global 2 5 2 22 N O 4 NO O ,→ + MESA DE ESTUDOS – CINÉTICA E EQUILÍBRIO QUÍMICO 12 apresente lei de velocidade de primeira ordem. No instante inicial da reação, a concentração de 2 5N O é de 10,10 mol L− e a velocidade de consumo desta espécie é de 1 10,022 mol L min .− − Assinale a opção que apresenta o valor da constante de velocidade da reação global, em 1min .− a) 0,0022 b) 0,011 c) 0,022 d) 0,11 e) 0,22 EQUILÍBRIO QUÍMICO 27. (Uerj simulado 2018) O cianeto de hidrogênio (HCN) é um gás extremamente tóxico, que sofre ionização ao ser dissolvido em água, conforme a reação abaixo. (aq) (aq) (aq)HCN H CN + −+ Em um experimento, preparou-se uma solução aquosa de HCN na concentração de 10,1mol L− e grau de ionização igual a 0,5%. A concentração de íons cianeto nessa solução, em 1mol L ,− é igual a: a) 42,5 10− b) 45,0 10− c) 22,5 10− d) 25,0 10− 28. (Uece 2018) Considere a reação seguinte no equilíbrio: 3(aq) (aq) 2(g) 2 ( )HCO H CO H O . − ++ + Para aumentar a produção de água, com a temperatura constante, deve-se a) acrescentar 2CO . b) retirar parte do 3(aq)HCO . − c) acrescentar um catalisador. d) acrescentar um pouco de HC . 29. (Fmp 2018) O galinho do tempo é um bibelô, na forma de um pequeno galo, que, dependendo das condições meteorológicas daquele instante, pode mudar de cor, passando de azul para rosa e vice-versa. O íon 24 (aq)[CoC ] − apresenta cor azul e o íon 2 2 6 (aq)[Co(H O) ] − apresenta cor rosa. A equação envolvida nesse processo é representada por 2 2 4 (aq) 2 ( ) 2 6 (aq) (aq)[CoC ] 6 H O [Co(H O) ] 4 C − + −+ + Segundo o Princípio de Le Chatelier, a cor do “galinho” em um dia de sol e a expressão da constante de equilíbrio de ionização são, respectivamente, a) azul e 2 4 42 2 6 CoC K Co(H O) C − + − = MESA DE ESTUDOS – CINÉTICA E EQUILÍBRIO QUÍMICO 13 b) azul e 42 2 6 2 4 Co(H O) C K CoC + − − = c) rosa e 2 6 4 2 42 2 6 CoC H O K Co(H O) C − + − = d) rosae 42 2 6 2 6 4 2 Co(H O) C K CoC H O + − − = e) azul e 42 2 6 2 6 4 2 Co(H O) C K CoC H O + − − = 30. (Mackenzie 2018) Considerando-se o equilíbrio químico equacionado por (g) (g) 2(g)A 2 B AB ,+ sob temperatura de 300 K, a alternativa que mostra a expressão correta da constante de equilíbrio em termos de concentração em mols por litro é a) 2 2 [AB ] [A] [B] b) 2 2 [A] [B] [AB ] c) 2 2 [AB ] [A] [B]+ d) 2 2 [A] [B] [AB ] + e) 2 2 2 [AB ] [A] [B] 31. (Upf 2018) O dióxido de nitrogênio é um gás de cor castanha que se transforma parcialmente em tetróxido de dinitrogênio, um gás incolor. O equilíbrio entre essas espécies pode ser representado pela equação: 2(g) 2 4(g)2 NO N O H 0 Com base nas informações apresentadas e considerando as seguintes condições reacionais: I. Aumento da pressão. II. Aumento da temperatura. III. Adição de 2 4(g)N O . IV. Adição de 2(g)NO . Marque a alternativa que indica apenas as condições que deslocam o equilíbrio para a direita. a) I, II e III. b) I e IV. c) III e IV. d) I e II. e) II, III e IV. 32. (Unesp 2018) Sob temperatura constante, acrescentou-se cloreto de sódio em água até sobrar sal sem se dissolver, como corpo de fundo. Estabeleceu-se assim o seguinte equilíbrio: MESA DE ESTUDOS – CINÉTICA E EQUILÍBRIO QUÍMICO 14 (s) (aq) (aq)NaC Na C + −+ Mantendo a temperatura constante, foi acrescentada mais uma porção de (s)NaC . Com isso, observa-se que a condutibilidade elétrica da solução sobrenadante __________, a quantidade de corpo de fundo __________ e a concentração de íons em solução __________. As lacunas do texto devem ser preenchidas, respectivamente, por: a) não se altera – aumenta – aumenta b) não se altera – não se altera – não se altera c) não se altera – aumenta – não se altera d) aumenta – diminui – aumenta e) diminui – aumenta – aumenta 33. (Pucsp 2017) Durante uma transformação química as concentrações das substâncias participantes foram determinadas ao longo do tempo. O gráfico a seguir resume os dados obtidos ao longo do experimento. A respeito do experimento, foram feitas algumas afirmações: I. A e B são reagentes e C é o produto da reação estudada. II. A reação química estudada é corretamente representada pela equação: B 2 C A+ → III. Não houve consumo completo dos reagentes, sendo atingido o equilíbrio químico. IV. A constante de equilíbrio dessa reação, no sentido da formação de A, nas condições do experimento é menor do que 1. Estão corretas apenas as afirmações: a) I e IV. b) II e III. c) II e IV. d) III e IV. 34. (Acafe 2017) Considere os seguintes equilíbrios químicos hipotéticos e suas respectivas constantes de equilíbrio (K) sob temperatura de 400 K. (g) 2(g) 3(g) I 3(g) 2(g) 5(g) II (g) 2(g) 5(g) III 2 A 3 B 2 AB K AB B AB K 2 A 5 B 2 AB K + + + Assinale a alternativa que melhor representa o valor de IIIK : a) III I IIK 2 K K= b) III I IIK 2 K K= + c) 2III I IIK K (K )= d) 2III I IIK (K ) K= + MESA DE ESTUDOS – CINÉTICA E EQUILÍBRIO QUÍMICO 15 35. (Mackenzie 2017) Em um balão de capacidade igual a 10 L, foram adicionados 1 mol da espécie 2(g)A e 2 mols da espécie 2(g)B . Tais reagentes sofreram transformação de acordo com a equação a seguir: 2(g) 2(g) (g)A B 2 AB+ Considerando-se que, no estado de equilíbrio químico, a concentração da espécie (g)AB seja de 10,1mol L ,− a constante de equilíbrio C(K ), para esse processo, é aproximadamente igual a a) 0,25 b) 1,33 c) 5,00 d) 6,66 e) 7,50 36. (Ufrgs 2017) Observe a figura abaixo, sobre o perfil de energia de uma reação em fase gasosa. Considere as seguintes afirmações a respeito dessa reação. I. A posição de equilíbrio é deslocada a favor dos produtos, sob aumento de temperatura. II. A posição de equilíbrio é deslocada a favor dos reagentes, sob aumento de pressão. III. A velocidade da reação inversa aumenta com a temperatura. Quais estão corretas? a) Apenas I. b) Apenas II. c) Apenas III. d) Apenas I e II. e) I, II e III. 37. (Ufjf-pism 3 2017) Considere os seguintes equilíbrios que envolvem 2(g)CO e suas constantes de equilíbrio correspondentes: 2(g) (g) 2(g) 1 (g) 2(g) 2(g) 2 CO CO 1 2 O K 2 CO O 2 CO K + + Marque a alternativa que correlaciona as duas constantes de equilíbrio das duas reações anteriores. a) 22 1K 1 (K )= b) 22 1K (K )= c) 2 1K K= MESA DE ESTUDOS – CINÉTICA E EQUILÍBRIO QUÍMICO 16 d) 2 1K 1 K= e) 1 22 1K (K )= 38. (Fac. Albert Einstein - Medicin 2016) Dados: 5 1a 3 K do CH COOH 2,0 10 mol.L − −= Uma solução preparada a partir da dissolução de ácido acético em água destilada até completar o volume de um litro apresenta pH igual a 3,0. A quantidade de matéria de ácido acético inicialmente dissolvida é aproximadamente igual a a) 61 10 mol.− b) 31 10 mol.− c) 25 10 mol.− d) 21 10 mol.− 39. (Udesc 2016) As reações químicas dependem de colisões eficazes que ocorrem entre as moléculas dos reagentes. Quando se pensa em sistema fechado, é de se esperar que as colisões ocorram entre as moléculas dos produtos em menor ou maior grau, até que se atinja o equilíbrio químico. À temperatura ambiente, o 2(g)NO , gás castanho-avermelhado, está sempre em equilíbrio com o seu dímero, o 2 4(g)N O , gás incolor. Em um experimento envolvendo a dissociação de 2 4(g)N O em 2(g)NO coletaram-se os seguintes dados: a amostra inicial de 2 4(g)N O utilizada foi de 92 g, em um dado momento a soma dos componentes 2 4(g)N O e 2(g)NO foi de 1,10 mol. Com base nesses dados, pode-se dizer que a quantidade dissociada em mols de 2 4(g)N O é: a) 0,20 b) 0,10 c) 0,40 d) 0,60 e) 0,80 40. (Pucmg 2015) Considere o equilíbrio químico: A 2B C 2D+ + e as seguintes concentrações iniciais: 1[A] / mo L− 1[B] / mo L− 1[C] / mo L− 1[D] / mo L− 1 1 0 0 A 25 C, para 1litro de reagente, o equilíbrio foi atingido quando 0,5 mo do reagente B foi consumido. Assinale o valor da constante de equilíbrio da reação. a) 3 b) 4 c) 1/ 4 d) 1/ 3 41. (Ufrgs 2019) O leite “talhado” é o resultado da precipitação das proteínas do leite (caseína), quando o seu pH for igual ou menor que 4,7. Qual das soluções abaixo levaria o leite a talhar? a) 1NaOH (0,01mol L ).− b) 1HC (0,001mol L ).− c) 13CH COOH (0,01mmol L ). − d) 1NaC (0,1mmol L ).− MESA DE ESTUDOS – CINÉTICA E EQUILÍBRIO QUÍMICO 17 e) 13NaHCO (0,1mol L ). − 42. (Uefs 2018) A concentração de íons OH (aq)− em determinada solução de hidróxido de amônio, a 25 C, é igual a 31 10 mol L.− O pOH dessa solução é a) 0. b) 1. c) 3. d) 11. e) 13.
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