Questões de Termodinâmica

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1.
		A termodinâmica pode ser usada para determinar todos os seguintes, EXCETO
 
	
	
	
	a velocidade da reação.
	
	
	a temperatura em que uma reação é espontânea
 
	
	
	o sentido em que uma reação é espontânea.
	
	
	a extensão a que uma reação ocorre.
	
	
	a variação da entalpia de uma reação.
	
Explicação:
A velocidade de uma reação é estudada pela cinética química.
	
	
	
	 
		
	
		2.
		 
Considerado-se as equações de combustão abaixo e os respectivos calores de reação a 25 C, calcule o calor da reação, do sistema:
ALVO : C2H4 (g) +H2 (g) → C2H6 (g)
C2H4 (g) + 3 O2(g) → 2CO2 (g) + 2 H2O(l) ΔH = - 337,3 Kcal
H2 (g) + 1/2 O2 (g) → H2O (l) ΔH = - 68,3 Kcal
C2H6 (g) + 7/2 O2(g) → 2CO2 (g) + 3H2O(l) ΔH = - 372,8 Kcal
	
	
	
	-32,8
	
	
	54
	
	
	35,4
	
	
	-37
	
	
	-38,2
	
Explicação:
 
C2H4(g) + 3 O2(g) => 2 CO2(g) + 2 H2O(l) ∆H=-337,3 Kcal
H2(g) + ½ O2(g) => H2O ∆H=-68,3 2
CO2(g) + 3 H2O(l) => C2H6(g) + 7/2 O2(g) ∆H=+372,8 (inverteu a reação)
------------------------------------------------------------------------------------------------------
C2H4(g) + H2(g) => C2H6(g) ∆H= -337,3-68,3+372,8= -32,8 O calor da reação ou variação da entalpia é -32,8 kcal.
	
	
	
	 
		
	
		3.
		Nas pizzarias há cartazes dizendo "Forno à lenha". A reação que ocorre deste forno para assar a pizza é:
	
	
	
	higroscópica
 
	
	
	explosiva
 
	
	
	exotérmica
	
	
	endotérmica
	
	
	catalisada.
	
Explicação:
O calor proveniente da queima da madeira é resultado de reações exotérmicas (combustão)
	
	
	
	 
		
	
		4.
		Um gás é submetido a um processo sob pressão constante de 400 N/m2 e sofre uma redução de seu volume em 0,25 m3. Assinale aquilo que for FALSO:
 
	
	
	
	o gás cede 250 J de calor;
 
	
	
	a quantidade de trabalho realizada sobre o gás foi de - 100 J;
 
	
	
	o gás recebe 250 J de calor;
 
	
	
	a variação de temperatura desse gás é negativa;
	
	
	a variação da energia interna é de -150 J;
 
	
Explicação:
Para calcular a quantidade de calor envolvida no processo, basta utilizar a 1ª Lei da Termodinâmica:
Sendo assim, temos que:
	
	
	
	 
		
	
		5.
		Quando o óxido de magnésio está na presença de uma atmosfera de gás carbônico, este é convertido a carbonato de magnésio. São dadas as entalpias-padrão de formação:
Mg(s) + ½ O2(g) → MgO(s)                                         ∆H = -602 kJ/mol
C(graf) + O2(g) → CO2(g)                                            ∆H = -394 kJ/mol
Mg(s) + C(graf) + 3/2 O2(g) → MgCO3(s)                 ∆H = -1096 kJ/mol
A formação de um mol de carbonato de magnésio, a partir do óxido de magnésio e gás carbônico, é uma reação
	
	
	
	 endotérmica, com valor absoluto de entalpia de 1 304 kJ.
	
	
	endotérmica, com valor absoluto de entalpia de 888 kJ.
 
	
	
	endotérmica, com valor absoluto de entalpia de 100 kJ.
 
	
	
	 exotérmica, com valor absoluto de entalpia de 888 kJ.
 
	
	
	exotérmica, com valor absoluto de entalpia de 100 kJ.
 
	
Explicação:
MgO(s) + CO2(g) → MgCO3(s)          ∆H = ?
Invertemos a 1ª equação:
MgO(s) → Mg(s) + 1/2 O2(g)              ∆H = 602 kJ/mol
Invertemos a 2ª equação:
CO2(g)  → C(s) + O2(g)                        ∆H = 394 kJ/mol
Mantemos a 3ª equação:
Mg(s) + C(s) + 3/2 O2(g) → MgCO3(s) ∆H = ¿1 096kJ/mol
¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿
MgO(s) + CO2(g) → MgCO3(s)                 ∆H = ¿100 kJ/mol
A reação é exotérmica e libera 100 kJ/mol.
	
	
	
	 
		
	
		6.
		Octano, C8H18, um dos componentes da gasolina, pode ser obtido sinteticamente a partir dos gases butano, C4H10, e but-1-eno, C4H8, por meio de um processo catalítico conhecido como alquilação. Essa síntese pode ser representada pela equação:
C4H10(g) + C4H8(g) → C8H18(l)
Sabendo que as entalpias-padrão de formação do butano, do but-1-eno e do octano são, respectiva e aproximadamente, em kJ/mol, iguais a - 2 880, zero e - 5 470, é correto afirmar que a síntese de 1 mol de octano por essa reação:
 
	
	
	
	absorve 5 470 kJ.
 
	
	
	libera 5 470 kJ.
 
	
	
	libera 2 590 kJ.
 
	
	
	absorve 2 590 kJ.
 
	
	
	libera 8 350 kJ.
	
Explicação:
1o Passo: cálculo da entalpia dos produtos (Hp).
Hp = 1.H C8H18
Hp = 1.(-5470)
Hp = -5470 KJ.mol-1
2o Passo: cálculo da entalpia dos reagentes (Hr).
OBS.: Como o Cl2(g) é uma substância simples, sua entalpia de formação é igual a 0.
Hr = 1.HC4H10 + 3. HC4H8
Hr = 1.(-2 880) + 1.(0)
Hr = -2 880 KJ.mol-1
3o Passo: cálculo da variação da entalpia.
∆H = Hp - Hr
∆H= -5470 - (-2 880)
∆H= -5470 + 2 880
∆H= -2590 KJ.mol-1
Como o resultado é negativo, a energia está sendo liberada.
	
	
	
	 
		
	
		7.
		 
Veja a entalpia-padrão de formação, em KJ.mol-1 e a 25°C, de algumas substâncias: CH4(g) = -74,8 CHCl3(l)= - 134,5 HCl(g)= - 92,3 Se realizarmos a reação de cloração do metano, qual será o valor da variação da entalpia do processo? Classifique a reação.
 
CH4(g) + Cl2(g) → CHCl3(l) + HCl(g)
	
	
	
	-336,6 - exotérmica
	
	
	-336,6 - endotérmica
	
	
	311, 1 - endotérmica
	
	
	-152 - exotérmica
	
	
	152 endotérmica
	
Explicação:
CH4 + 3Cl2 + CHCl3 + 3HCl CH4(g) = -74,8 CHCl3(l)= - 134,5 HCl(g)= - 92,3 CL2 = 0 substância simples
Reagente= -74.8+3*0=-74.8
Produto= -134.5+3*(-92.3)=-411.4
Delta=hp-hr Delta=-411.4-(-74.8)= -336.6KJ/mol
Classificação: H=- , exotérmica, pois meu reagente é maior que o produto.
	
	
	
	 
		
	
		8.
		Sobre os gases monoatômicos e ideais que passam por um processo de transformação isobárica, podemos afirmar corretamente que:
	
	
	
	A variação de energia interna(ΔU) é inversamente proporcional à variação volumétrica (ΔV).
 
	
	
	A energia interna do gás (U) permanece constante.
 
	
	
	A quantidade de calor (Q) cedida ao sistema é diretamente proporcional à sua variação de temperatura.
 
	
	
	A variação de energia interna(ΔU) é calculada pela soma do calor e do trabalhp presentes no processo
	
	
	Toda a quantidade de calor (Q) cedida ao sistema será transformada em trabalho mecânico.
 
	
Explicação:
De acordo com a 1ª Lei da Termodinâmica:
A variação da energia interna de um gás é dada pela diferença entre a quantidade de calor trocada com o meio externo e o trabalho realizado por ou sobre o gás.