Superlista-equilibrioquimico-1

Prévia do material em texto

Questões Resolvidas
1) A equação a seguir representa a reação entre o álcool etílico e o ácido acético:
C2H5OH + CH3COOH CH3COOC2H5 + H2O
Com base no gráfico a seguir, determine o tempo necessário para o sistema chegar ao equilíbrio e indique o número total de mols dos produtos nesse ponto.
Resolução:
R: quando as concentrações se tornam constantes, é o momento que o equilíbrio foi atingido. 
T(eq) = 4min e número total de mols dos produtos é 0,65
2) O acetato de etila, usado como essência artificial de frutas e como solvente para vernizes e lacas, entre outras aplicações, é preparado a partir do ácido acético e do etanol. A reação para sua obtenção pode ser representada pela equação:
CH3COOH + C2 H5OH CH3COOC2H5 + H2O.
Partindo-se de 3 mols de ácido acético e 3 mols de etanol e realizando-se a reação em reator fechado, a 100 C, verifica-se que o equilíbrio é alcançado após reagirem dois mols do ácido. Calcule a constante de equilíbrio da reação.
Resolução:
Montagem da tabela “IREM”
	(em mols)
	CH3COOH
	C2H5OH
	CH3COOC2H5
	H2O
	Início
	3
	3
	0
	0
	Reação 
	2
	2
	2
	2
	Equilíbrio
	1
	1
	2
	2
	Concentração
	1/V
	1/V
	2/V
	2/V
Kc = [CH3COOC2H5].[H2O] ÷ [CH3COOH].[C2H5OH]
Kc = (2/V).(2/V) ÷ (1/V).(1/V)
KC = 4
3) O iodeto de hidrogênio sofre decomposição de acordo com a seguinte reação reversível:
2HI (g) === H2 (g) + I2 (g).
Um balão de 500mL contém 2 mols de iodeto de hidrogênio a uma dada temperatura cuja constante de equilíbrio (Kc) é 25. Calcule a concentração das espécies no equilíbrio nas condições em que foi realizado o experimento.
Resolução:
Montagem da tabela “IREM”
	(em mols)
	HI
	H2
	I2
	Início
	2
	0
	0
	Reação 
	2x
	x
	x
	Equilíbrio
	2-2x
	x
	x
	Concentração
	(2-2x)/0,5
	x/0,5
	x/0,5
Kc = [H2].[I2] ÷ [HI]2
25 = (x/0,5). (x/0,5) ÷ ((2-2x)/0,5)2 
Tirando a raiz quadrada em ambos os membros 
5 = (x) ÷(2-2x)
10 - 10x = x :. 10 = 11x
X = 10/11 = 0,9090 = 0,91
[HI] = (2-(2.0,91) ÷ 0,5 = 0,36mol/L
[H2] = [I2] = 0,91 ÷ 0,5 = 1,82mol/L
Questões Objetivas
4) Considere as equações indicadas por 1 e 2 cujas constantes de equilíbrio são, respectivamente, K1 e K2.
1) SO2 (g) + ½ O2 (g) SO3 (g) 
2) 2 SO3 (g) 2 SO2 (g) + O2 (g)
Identifique a expressão que relaciona, corretamente, Kl e K2.
a) K11/2 = K2
b) K1-2 = K2
c) K12 = K2
d) K1 = K22
e) K1 = K2
5) A constante de equilíbrio Kc = 1,7 para a reação abaixo, a uma temperatura T é:
N2(g) + 3 H2 (g) 2 NH3 (g).
Sabendo-se que o equilíbrio é estabelecido nessa temperatura T quando as concentrações de NH3(g), N2(g) e H2(g), são respectivamente 2M, xM e 1M. Assinale, entre as opções abaixo, o valor de x:
a) 0,48
b) 1,04
c) 2,35
d) 3,80
e) 6,85
6) Identifique a relação entre as opções abaixo, a razão Kp/Kc relativa à reação:
2 NaHCO3 (s) Na2CO3 (s) + CO2 (g) + H2O (g) 
a) 1
b) 2
c) RT
d) (RT)2
e) (RT)3
7) Considere a reação ocorrendo em um frasco de 5,0litros: 
2H2(g) + S2(s) 2H2S(g), a 790ºC. 
Sabendo que no equilíbrio são encontrados 8,0x10-3g de H2, 4,0.10-3g de S2 e 17x10-3g de H2S. Calcule o valor de Kc para essa reação nesta temperatura.
a) 1,25.103
b) 3,50.103
c) 9,20.103
d) 12,3.103
e) 15,6.103
8) Considere a reação gasosa a 127ºC:
N2 + 2O2 → N2O4 Kc = 1,075x103(mol/L)-2
O valor numérico, aproximado, da constante de equilíbrio em termos de pressão (Kp) é:
a) 1,00
b) 3,72
c) 4,22
d) 6,67
e) 10,7
9) Em um frasco de 1litro previamente vazio, foram adicionados de 4mols de substância gasosa AB. Após a decomposição, foi estabelecido o seguinte equilíbrio químico em ambiente fechado:
2AB(g) A2(g) + B2(g) 
Sabendo que no equilíbrio foi encontrado 1,6mol de A2, podemos afirmar que a quantidade de AB decomposta e o grau de equilíbrio do processo são de:
a) 1,6 e 20%
b) 1,6 e 40%
c) 1,6 e 80%
d) 3,2 e 40%
e) 3,2 e 80%
10) 
O monóxido de nitrogênio (NO), um poluente do ar, é capaz de reagir com o O2 e outros oxidantes, na atmosfera, para produzir NO2, fonte de alguns poluentes em áreas urbanas. O NO2, que é um gás marrom, sofre dimerização e origina o gás incolor N2O4 em determinadas condições reacionais, de acordo com a equação:
2NO (g) N2O4 (g) Kc = 170 a 298 K
Se no equilíbrio a [NO2] é 0,040 mol.L-1, então a [N2O4] deve ser:
a) 0,178
b) 0,186
c) 0,272
d) 0,408
e) 0,544
11) Considere a reação de decomposição do cloreto de hidrogênio gasoso em frasco fechado a 300ºC:
2HC H2 + C2
Adicionando, ao frasco vazio, 10mols de cloreto de hidrogênio, é encontrado um total de 8mols de produtos quando o equilíbrio é atingido. O valor da constante de equilíbrio em termos de concentração molar é:
a) 1
b) 2
c) 3
d) 4
e) 5
12) 
A reação reversível: CO + H2O CO2 + H2 em fase gasosa, admite os seguintes valores para constante de equilíbrio Kc.
	T (C)
	225
	425
	625
	825
	995
	Kc
	0,007
	0,109
	0,455
	1,08
	1,76
(mol/L dos reagentes)
Temperatura
(mol/L dos reagentes)
Temperatura
(mol/L dos reagentes)
Temperatura
(mol/L dos reagentes)
Temperatura
(mol/L dos reagentes)
Temperatura
a) 
b) 
c) 
d) 
e) 
Gabarito: Letra D
13) 
Dada à reação genérica a 400ºC: A(g) + B(g) C(g) + D(g), onde a velocidade inicial da reação direta (V1) é 3,3.10-2mols/L.seg, quando as concentrações de A(g) e B(g) são iguais a 1,0mol/L e a velocidade inicial da reação inversa (V2) é 6.10-3mols/L.seg, quando as concentrações de C(g) e D(g) são iguais a 1,0mol/L. O valor da constante de equilíbrio Kc, nesta temperatura, é:
a) 1,5
b) 2,5
c) 5,5
d) 7,0
e) 9,5
Questões discursivas
14) Um mol de álcool etílico (C2H5OH) é adicionado a um mol de ácido acético (CH3COOH). Depois de certo tempo, estabelece-se o equilíbrio a 127ºC:
C2H5OH + CH3COOH CH3COOC2H5 + H2O
Verifica-se que no equilíbrio existe 1/3 de mol de álcool. Calcule o valor numérico da constante de equilíbrio, Kc para está reação nesta temperatura.
R: Kc = 4
15) O iodeto de hidrogênio sofre decomposição de acordo com a seguinte reação reversível:
2HI (g) === H2 (g) + I2 (g). Kc = 0,25
Um balão de 250mL contém 0,4mol de iodeto de hidrogênio a uma dada temperatura, após alguns instantes o equilíbrio é atingido. 
 Calcule a concentração de cada produto no equilíbrio nesta temperatura
R: [H2] = [I2] = 0,4mol/L
16) Uma das reações para produção industrial do metanol é dada por:
CO (g) + 2H2 (g) CH3OH (g)
No gráfico a seguir, a reta apresenta a variação do número de mols de hidrogênio em função do número de mols de metanol para diversas condições da reação.
 n de mols de H2
 2
 P
 
 0,5 1 nde mols de CH3OH 
O ponto P representa uma situação de equilíbrio a uma dada temperatura.
Calcule a constante de equilíbrio (Kc), neste ponto, quando no início da reação estão presentes 2 mols de H2 e 2,5mols de CO num volume de 1 litro.
R: Kc = 0,25
17) Aqueceram-se 2mols de PC5 num recipiente fechado, com capacidade para 2,0 litros. Atingindo o equilíbrio, o PC5 estava 60 % dissociado em PC3 e C2. Calcule a constante de equilíbrio.
R: Kc = 1,8
18) Em um experimento, 1,0mol de A2 e 1,0mol de B2 são introduzidos em um frasco vazio de 1litro, à temperatura de 490C. Calcule a concentração de AB no frasco quando o equilíbrio for atingido.
A2 (g) + B2 (g) 2 AB (g)
A constante de equilíbrio é igual a 45,9 a 490 C
Dado raiz quadrada de 45,9 = 6,77
R: [AB] =1,54mol/L
Questões desafio
19) Em um experimento realizado em um reator fechado e na presença de um catalisador, sob condições controladas de temperatura e pressão, verificou-se a velocidade da seguinte reação:
N2(g) + 3H2(g) === 2NH3(g)
Um cronômetro foi disparado no momento em que os reagentes foram postos em contato.
Decorrido um determinado tempo T, foi atingido o estado de equilíbrio. A velocidade média da reação no período de tempo T foi igual a 0,10mol×L-1×min-1.
No estado de equilíbrio, as concentraçõesdos reagentes nitrogênio e hidrogênio eram, respectivamente, 1,0×10-2 mol×L-1 e 1,0×10-1mol×L-1
Admita que a reação se comporte segundo a lei da ação das massas e que sua constante de equilíbrio seja igual a 6,4×102 mol-2×L2.
Determine o tempo decorrido, em minutos, entre o início da reação e o momento em que o estado de equilíbrio é atingido. Em seguida, explique a consequência da retirada do catalisador sobre o valor da constante de equilíbrio.
R: T(eq) = 0,04minuto
20) Em um frasco vazio de 1,0litro foram adicionados 2mols de N2 gasoso e 8mols de O2 gasoso a 500ºC. 
N2(g) + O2(g) 2NO(g) 
Calcule a concentração de NO, na temperatura em que o valor de Kc é igual a 1.
Dado: raiz quadrada de 292 = 17,1
R: [NO] = 1,18mol/L