lista-de-exercícios-termoquimica-do-SEGUNDA-SÉRIE-GABARITO

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Questão 1 
(PUC – SP) Num calorímetro de gelo, 
fizeram-se reagir 5,400 g de alumínio (Al) e 
16,000 g de óxido férrico, Fe2O3. O 
calorímetro continha, inicialmente, 8,000 Kg 
de gelo e 8,000 Kg de água. A reação foi 
iniciada mediante controle remoto. Ao final, 
encontraram-se, no calorímetro, 7,746 Kg de 
gelo e 8,254 Kg de água. Os produtos finais 
da reação foram ferro e óxido de alumínio. 
Sabendo-se que o valor do calor latente de 
fusão do gelo é igual a 80 cal/g, pede-se: 
 
a) A quantidade de calor liberada pela 
reação nas condições acima. 
b) A variação de entalpia por mol de 
Fe2O3(S) que reage. 
Dadas as massas molares: M(O) = 16 g/mol; 
M(Al) = 27 g/mol e M(Fe) = 56 g/mol. 
 
Gabarito: 
a) Q = 20320 cal 
b) 203200 cal liberados 
Questão 3 
Com o objetivo de determinar o calor de 
reação entre 50 mL de uma solução 1 mol/L 
de HCl e 50 mL de uma solução 1 mol/L de 
NaOH à pressão constante, um aluno obteve 
os seguintes resultados: 
 
 Temperatura inicial da solução ácida: 
25ºC. 
 Temperatura inicial da solução 
alcalina: 25 ºC. 
 Temperatura após a mistura: 32 ºC. 
 Massa aproximada da solução: 100 
ºC. 
 
Pergunta-se: 
 
a) Qual a quantidade de calor liberado? 
b) Na reação de 1 mol de HCl com 1 
mol de NaOH, qual a quantidade de 
calor (em calorias) liberada? 
c) A reação em questão pode ser 
classificada como exotérmica ou 
endotérmica? 
 
Dados: calor específico da água: 1 cal/g.ºC. 
M(H) = 1,0 g/mol, M(O) = 16,0 g/mol, 
M(Na) = 23,0 g/mol e M(Cl) = 35,5 g/mol 
 
Gabarito: 
a) Q = 700 cal 
b) 14400 cal 
c) A reação é exotérmica porque o calor 
foi liberado. 
Questão 4 
Dadas as seguintes equações, a 25 
o
C: 
 
C(grafite) + 2 H2(g) + ½ O2(g) → CH3OH(l) + 
238,6 kJ 
 
CO2(g) → C(grafite) + O2(g) – 393,5 kJ 
 
H2(g) + ½ O2(g) → H2O(l) + 285,8 kJ 
 
a) Calcule a entalpia de combustão 
completa do metanol, a 25 
o
C. 
b) Tal processo é endotérmico ou 
exotérmico? 
 
Gabarito: 
a) ∆H = – 681,5 kJ 
b) É exotérmica 
Questão 5 
Determine a entalpia de formação do ácido 
clorídrico gasoso, segundo a reação 
representada pela equação: 
 
H2(g) + Cl2(g) → 2 HCl(g) 
 
Dados: 
 
I. H2(g) → 2 H(g) ∆H = 436 kJ/mol 
II. Cl2(g) → 2 Cl(g) ∆H = 243 kJ/mol 
III. HCl(g) → H(g) + Cl(g) ∆H = 431 
kJ/mol 
 
Indique todos os cálculos. 
 
Gabarito: ∆H = – 183 kJ 
Questão 6 
(UnB) O calor liberado na queima de um 
mol de uma substância combustível, em 
condições estabelecidas, é chamado de calor 
molar de combustão e a quantidade de calor 
liberada por unidade de massa da substância 
combustível é chamada de poder calorífico. 
Analise os dados da tabela abaixo. 
 
Substância Calor molar de 
combustão 
(kJ/mol) 
Poder 
calorífico 
(kJ/Kg) 
Hidrogênio 285,5 142750 
Butano 2878,6 49631 
 
Julgue os itens. 
 
(1) Na combustão de 1 kg de butano, é 
obtida um quantidade de calor menor 
do que na combustão de 1kg de gás 
hidrogênio (H2). 
(2) O gás hidrogênio (H2) não é 
considerado um bom combustível em 
função do seu poder calorífico. 
(3) Na combustão dessas substancias, a 
energia liberada na formação das 
ligações dos produtos é menor que a 
energia absorvida na ruptura das 
ligações dos reagentes. 
(4) A soma das energias de ligação do 
butano é maior do que a do 
hidrogênio. 
 
Gabarito: C, E, E, C 
Questão 7 
(Unicamp) Quantidades diferentes de 
entalpia são envolvidas na combustão do 
etanol, C2H5OH, e etileno, C2H4, como 
mostram as equações I e II: 
 
I. 1 C2H5OH(l) + 3 O2(g) → 2 CO2(g) 
+ 3 H2O(l) ∆H = – 1368 kJ/mol de 
etanol 
II. C2H4(g) + 3 O2(g) → 2 CO2(g) + 2 
H2O(l) ∆H = – 1410 kJ/mol de 
etileno 
 
Sob condições adequadas, é possível obter 
etanol a partir da reação representada pela 
equação III. 
 
III. C2H4(g) + H2O(l) → C2H5OH(l) 
 
a) Qual a variação de entalpia 
envolvida por mol de C2H4 
consumido na reação III? 
b) Sabendo-se que a entalpia de 
formação da H2O(l) é – 286 kJ/mol e 
que a do C2H4(g) é 52 kJ/mol, calcule 
a entalpia de formação por mol de 
C2H5OH(l). 
 
Gabarito: a) ∆H = – 42 kJ/mol 
 b) ∆H = – 276 kJ/mol 
 
Questão 8 
Julgue os itens a seguir. 
 
(1) Considere a reação CaCO3 (S) → 
CaO(S) + CO2(g) e a tabela abaixo 
 
Substância 
Entalpia de formação 
(kJ/mol, a 25 ºC e 1 atm ) 
CaCO3 (S) – 1207,0 
CaO(S) – 635,5 
CO2(g) – 393,5 
A partir desses dados, é correto afirmar que 
o gráfico a seguir representa adequadamente 
o aspecto energético da reação apresentada. 
 
 
 
(2) A molécula CO3
-2
 tem geometria 
piramidal. 
(3) O raio atômico do cálcio é menor 
que o do magnésio. 
 
Gabarito: E, E, E. 
Questão 9 
A tabela abaixo, em que C6H12O6 representa 
a glicose, mostra valores de entalpia de 
formação de diversas substâncias. Com base 
nesses dados, calcule, em kJ, a entalpia de 
combustão de 90,0774 g de glicose, a 25 ºC. 
Multiplique o valor obtido por – 100. Para a 
marcação na folha de resposta, despreze a 
parte fracionária do resultado final obtido, 
após efetuar todos os cálculos solicitados. 
 
Substância Entalpia de formação 
(kJ/mol) a 25 ºC 
C6H12O6 – 4073,23 
CO2 – 393,51 
H2O – 285,83 
O2 0,00 
 
Dados: M(H) = 1,0079g/mol; M(C) = 
12,011g/mol e M(O) = 15,999g/mol. 
 
Gabarito: 140 
Questão 10 
Cerca de 90% do ácido nítrico, principal 
matéria–prima dos adubos à base de nitratos, 
são obtidos pela reação de oxidação da 
amônia pelo O2, em presença de catalisador 
– platina com 5% a 10% de paládio ou de 
ródio (ou de ambos) – a uma temperatura de 
950
o
C. A reação é representada pela 
equação: 
 
6 NH3(g) + 9 O2(g)  2 HNO3(g) + 4 NO(g) + 8 H2O(g) 
 
Essa reação ocorre nas seguintes etapas: 
 
I– 6NH3(g) + 15/2O2(g)  6NO(g) + 9H2O(g) H = - 
1359 kJ 
 
II – 3 NO(g) + 3/2 O2(g)  3 NO2(g) H = - 170 kJ 
 
III– 3NO2(g) + H2O(g)  2HNO3(g) + NO(g) H = - 
135 kJ 
 
Com base nas informações relativas às três 
etapas envolvidas na produção de ácido 
nítrico, calcule, em quilojoules, a variação 
de entalpia correspondente à síntese de um 
mol desse ácido. Divida o valor calculado 
por dez e despreze a parte fracionária do seu 
resultado, caso exista. 
 
Gabarito: 166 
Questão 11 
Um motorista de táxi afirmou gastar em seu 
carro 10 litros de gasolina por dia. 
Admitindo-se combustão total e que a 
gasolina utilizada possui fórmula C8H18, 
quantas calorias são liberadas diariamente 
por essa quantidade de combustível? 
Dados: a massa de um litro de gasolina é 
igual a 7,3 x 10
2
g; o calor de combustão da 
gasolina é igual a 10,5 kcal/g. 
 
a) 5,7 x 10
4
 kcal. 
b) 6,7 x 10
3
 kcal. 
c) 1,5 x 10
6
 kcal. 
d) 3,0 x 10
3
 kcal. 
e) 7,6 x 10
4
 kcal. 
 
Gabarito: Letra A 
 
Questão 12 
A combustão completa do butano pode ser 
representada por: 1 C4H10(g) + 13/2 O2(g) → 4 
CO2(g) + 5 H2O(g). Considerando-se o butano, 
C4H10, como componente majoritário do gás 
de cozinha, GLP, e utilizando-se os 
seguintes dados para entalpias padrão de 
formação: 
 
4 C + 5 H2(g) → 1 C4H10(g) ∆H
0
 = – 125 kJ 
1 C + 1 O2(g) → 1 CO2(g) ∆H
0
 = – 394 kJ 
1 H2(g) ½ O2(g) → 1 H2O(g) ∆H
0
 = – 242 kJ 
 
Obtêm-se, para o calor de combustão do 
butano, em kJ/mol: 
 
a) – 2911 
b) – 2661 
c) – 1693 
d) – 1479 
e) – 761 
 
Gabarito: Letra B 
Questão 13 
(UnB – 1º/99)Em geral, as reações químicas 
que provocam a liberação de grande 
quantidade de calor tem uso potencial como 
combustível. Esse é o caso da combustão do 
hidrogênio, que possui também a vantagem 
de não ser poluente. 
 
 
Sabendo que variação de entalpia é o calor 
liberado ou absorvido em uma reação 
química sob pressão constante, é 
considerado o diagrama acima, no qual os 
coeficientes das equações químicas 
apresentadas referem – se à quantidade de 
matéria, julgue os itens a seguir. 
 
(1) Apesar de a reação de combustão do 
hidrogênio liberar grande quantidade 
de energia, a indústria 
automobilísticanão o utiliza como 
combustível porque os produtos 
provenientes de sua combustão são 
muito tóxicos ao ser humano. 
(2) A reação apresentada por 2H(g) + 
½O2(g)  2H(g) + O(g) absorve 59.200 
cal. 
(3) A energia medida necessária para 
romper 1 mol de ligações O – H é 
igual a 110,6 Kcal. 
(4) Utilizando a lei de Hess, conclui – se 
que a formação de 1 mol de O2 
gasoso libera 118,4 Kcal. 
(5) O processo de quebra da ligação 
absorve energia. 
 
Gabarito: E, C, C, C, C 
Questão 14 
 
Em um determinado tipo de doce 
diet, existe 0,10 g de lipídios para casa 100 g 
de doce. Considere que esses lipídios sejam 
todos representados pela tripalmitina (M = 
800 g/mol) e que essa será queimada no 
organismo segundo a equação abaixo. 
 
 
Calcule, em quilocalorias, a energia que 
será produzida pelo consumo de 1 kg desse 
doce, desprezando a parte fracionária de seu 
resultado, caso exista. 
 
Gabarito: 006 
Questão 15 
Suponha que o trabalho realizado por 
um motor de combustão interna a gasolina, 
em um ciclo, seja igual a 0,5 Kcal e que a 
gasolina seja constituída pelo hidrocarboneto 
C9H20, que possui calor de combustão de 
1.500 Kcal/mol. Considere, ainda, que a 
densidade da gasolina seja de 0,8 g/mL e 
que o rendimento desse motor seja de 30%. 
Sabendo que M(C9H20) = 128 g/mol, calcule 
o número de ciclos que o motor pode 
realizar com 480 mL de gasolina. Divida o 
valor calculado por 100 e despreze a parte 
fracionária de seu resultado, caso exista. 
 
Gabarito: 027 
Questão 16 
Por “energia de ligação” entende-se a 
variação de entalpia, H, necessária para 
quebrar um mol de uma dada ligação. Esse 
processo é sempre endotérmico, H>0. 
Assim, no processo representado pela 
equação: 
CH4(g)  1C(g) + 4 H(g) H = + 1663 
kJ/mol, 
São quebrados 4 mols de ligação C – H, 
sendo a energia de ligação, portanto 416 
kJ/mol. 
Sabendo-se que no processo: 
C2H6(g)  2C(g) + 6H(g) H = + 2826 
kJ/mol, 
São quebradas ligações C – C e C – H, qual 
o valor da energia de ligação C – C? 
Gabarito: 330 kJ/mol 
Questão 17 
A combustão do metanol, CH4O(l), e a do 
etanol, C2H6O(l), podem ser representadas 
pelas equações: 
 
1 CH4O(l) + 3/2 O2(g)  1 CO2(g) + 2 H2O(g) 
H = – 671 kJ/mol 
 
1 C2H6O(l) + 3 O2(g) 2 CO2(g) + 3 H2O(g) 
H = – 1.327 kJ/mol 
 
 Sabe–se que as densidades desses 
dois líquidos são praticamente iguais. Na 
combustão de um mesmo volume de cada 
um, qual libertará mais calor? Indique como 
resposta o que libera mais calor, divida por 
10 o resultado e despreze a parte fracionária, 
caso exista. 
Dados: massas molares do metanol = 32 
g/mol e do etanol = 46 g/mol. 
 
Gabarito: O etanol libera maior quantidade 
de energia que o metanol, respectivamente: 
923 kJ/32g e 671 kJ/32g. 
Questão 18 
O hidrogênio é uma matéria – prima gasosa 
importante nas indústrias químicas e de 
petróleo. Um dos processos utilizados 
industrialmente para a sua obtenção é a 
eletrólise de água alcalinizada, que fornece 
hidrogênio de elevada pureza, podendo ser 
representado pela decomposição da água 
líquida, conforme a equação abaixo, cuja 
variação de entalpia corresponde a +571,6 
KJ, a 25
o
C e 1 atm. 
 
2H2O(L)  2H2(g) + O2(g) 
 
Sabendo que o calor de vaporização para a 
água, H2O(L)  H2O(g), é +44 KJ/mol, a 
25
o
C e 1 atm, calcule, em KJ/mol, o valor 
da variação de entalpia para a produção de 
gás hidrogênio a partir da decomposição de 
água no estado gasoso, à mesma temperatura 
e à mesma pressão. Divida o valor calculado 
por 10 e despreze a parte fracionária de seu 
resultado, caso exista. 
 
Gabarito: 024 
Questão 19 
Uma aplicação prática importante da 
Termoquímica é a determinação da energia 
liberada nas reações de combustão. Uma 
fração da energia que o mundo utiliza vem 
da combustão do gás natural que é formado 
de metano, principalmente, mais etano e, 
ainda, em menor proporção, propano e 
butano. A reação principal do gás natural é, 
portanto a combustão do metano: 
 
CH4(g) + 2 O2(g) → CO2(g) + 2 H2O(l) 
 
A tabela a seguir fornece valores 
aproximados da entalpia padrão de 
combustão: 
 
Substância Fase Entalpia padrão de 
combustão (kJ/mol) 
C(grafite) Sólido – 394 
CH4 Gás – 889 
C2H6 Gás – 1560 
C3H8 Gás – 2220 
C4H10 Gás – 2878 
H2 Gás – 289 
 
Calcule a variação da entalpia padrão, em 
kJ/mol da reação: 
 
C(grafite) + 2 H2(g) → CH4(g) 
 
Gabarito: H = + 77 kJ/mol 
Questão 20 
Dadas as variações de entalpia de formação 
para as substâncias: 
 
Substâncias o
fH (kcal/mol) 
CH4(g) – 17,9 
CO2(g) – 94,0 
H2O(l) – 68,3 
 
Calcule a entalpia (em kcal/mol) da reação 
de combustão do metano. 
 
CH4(g) + 2 O2(g) → CO2(g) + 2 H2O(l) 
 
Gabarito: H = – 212,7