Equilíbrio químico cálculos com equilíbrio AULAS 47 E 48

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QUÍMICA
F B O N L I N E . C O M . B R
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Professor(a): Antonino Fontenelle
assunto: CálCulos Com equilíbrio
frente: químiCA ii
005.505 – 131460/18
AULAS 47 E 48
EAD – ITA/IME
Exercícios
01. (ITA) Num recipiente de volume constante igual a 1,00 litro, 
inicialmente evacuado, foi introduzido 1,00 mol de pentacloreto 
de fósforo gasoso e puro. O recipiente foi mantido a 250 ºC e 
no equilíbrio final foi verificada a existência de 0,47 moles de 
gás cloro. Qual das opções a seguir contém o valor aproximado 
da constante (K
c
) do equilíbrio estabelecido dentro do cilindro e 
representado pela seguinte equação química
PC
5(g)
  PC
3(g)
 + C
2(g)
?
A) 0,179
B) 0,22
C) 0,42
D) 2,38
E) 4,52
02. (FEI) Um dos processos industriais de obtenção do gás hidrogênio 
é representado a seguir:
3 Fe
(s)
 + 4 H
2
O
(g)
  Fe
3
O
4(s)
 + 4 H
2(g)
 
A 300 ºC, coloca-se 5 moles de Fe e 10 moles de vapor d’água. 
Ao atingir o equilíbrio, observa-se a presença de 6 moles de vapor 
d’água. A constante de equilíbrio K
c
, para a temperatura dada, 
vale, aproximadamente,
A) 0,20
B) 1,00
C) 2,00
D) 6,50
E) 3,05
03. Uma mistura gasosa, sob temperatura de 27 ºC e em recipiente 
de volume desconhecido, contém 1 atm de C
2
, 3 atm de H
2
 e 
2 atm de HC, que reagem segundo a equação:
 H
2(g)
 + C
2(g)
 → 2 HC
(g)
, com constante de equilíbrio kc igual a 
8 · 1080.
 Sabendo que no equilíbrio há 1 mol de C
2
, então o volume do 
recipiente é igual a
A) 10 litros
B) 246 litros
C) 1,2 · 1018 litros
D) 8 · 1064 litros
E) 2,4 · 1081 litros
Dado: constante universal dos gases = 0,08 L · atm/(mol · K)
04. Uma das reações industriais que utiliza o conceito de equilíbrio 
químico é a síntese do metanol. Ela pode ser escrita como: 
CO
(g)
 + 2 H
2(g)
 → CH
3
OH
(g)
. Em uma reação para a síntese do 
metanol que foi iniciada com proporção estequiométrica molar, 
sob temperatura de 27 ºC, o equilíbrio foi atingido com uma 
fração molar em metanol de 0,10. Calcule, aproximadamente, a 
pressão total desse equilíbrio, sabendo que, nessa temperatura, 
a constante de equilíbrio kp = 1,0 · 10–1.
A) 3 atm
B) 30 atm
C) 100 atm
D) 300 atm
E) 1000 atm
05. Uma solução foi preparada pela mistura de 1 mol de ácido acético, 
2 mol de etanol e 1 mol de acetato de etila, em 5 litros de solvente 
adequado, para a promoção da reação:
 CH
3
COOH
(solv.)
 + CH
3
CH
2
OH
(solv.)
 → CH
3
COOCH
2
CH
3(solv.)
 + 
+ H
2
O
(solv.)
 Na temperatura em que ocorre a reação, suposta constante, a 
constante de equilíbrio é igual a 4,0. Calcule a concentração em 
mol/L de acetato de etila para o sistema final de equilíbrio.
06. (ITA-modificada) Em um balão fechado e sob temperatura de 
27 oC, N
2
O
4(g)
 está em equilíbrio com NO
2(g)
. A pressão total 
exercida pelos gases dentro do balão é igual a 0,10 atm e, nestas 
condições, a constante de equilíbrio Kp =
1
6
. Determine o grau 
de dissociação do N
2
O
4
.
07. (AFBJ) Uma reação em equilíbrio ocorre em fase gasosa e apresenta 
a seguinte estequiometria: 3A + B → 2C. Em uma experiência 
em temperatura T e em recipiente de volume de 1 litro, são 
acrescentados 7,2 moles de A e 2,4 moles de B, que, por sua 
vez, reagem até que o equilíbrio seja alcançado quando o sistema 
apresentar 0,8 moles de B. Em uma segunda experiência executada 
na mesma temperatura T e em recipiente de mesmo volume de 
1 litro, são colocados para reagir 4,8 moles de C, que devem 
se decompor em A e B até que se alcance o equilíbrio. Nesse 
momento, o percentual de C que se decompôs será de
A) 33%
B) 45%
C) 50%
D) 66%
E) 75%
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Módulo de estudo
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08. (IME-RJ) A constante de equilíbrio, K
C
, para a reação:
1H
2(g)
 + 1CO
2(g)
  1H
2
O
(g)
 + 1CO
(g)
 é 1,60 a 986 ºC. Calcule a concentração final de cada 
componente do sistema, em equilíbrio, quando se misturam 
1,00 mol de H
2(g)
, 2,00 mol de CO
2(g)
, 3,00 mol de H
2
O
(g)
 e 
4,00 mol de CO
(g)
 em um balão de 10,0 L, naquela temperatura.
09. (UPE) Colocando-se um mol de COC
2
 em um recipiente de 1L a 
uma dada temperatura, 50% do mesmo se dissocia conforme a 
equação química abaixo:
COC
2(g)
  CO
(g)
 + C
2(g)
Quantos mols de COC
2(g)
 devemos colocar em 1L para que na 
mesma temperatura anterior a dissociação do COC
2
 seja de 25%?
A) 2,0 moles.
B) 9,0 moles.
C) 12,0 moles.
D) 6,0 moles.
E) 16 moles.
10. (ITA) Num recipiente mantido a pressão e temperatura ambientes, 
foram introduzidos 1,00 mol de etanol, x mol de ácido acético, um 
pouco de um catalisador adequado e um solvente inerte para que 
o volume final da mistura homogênea líquida fosse 5,0 L. Nessas 
condições, se estabelece o equilíbrio correspondente à equação 
química:
C
2
H
5
OH
(solv.)
 + CH
3
COOH
(solv.)
  CH
3
COOC
2
H
5(solv.)
 + H
2
O
(solv.)
A constante desse equilíbrio é 4,0 na temperatura ambiente. Uma 
vez atingido o equilíbrio, verifica-se que o sistema contém 0,50 
mol de acetato de etila. Dessas informações, podemos concluir 
que a quantidade x inicialmente de ácido acético é
A) 0,25
B) 0,38
C) 0,50
D) 0,63
E) 0,75
11. (Mackenzie-SP) Em um balão de capacidade igual a 10 L, foram 
adicionados 1 mol da espécie A
2(g)
 e 2 mols da espécie B
2(g)
. Tais 
reagentes sofreram transformação de acordo com a equação a 
seguir:
A
2(g)
 + B
2(g)
  2 AB
(g)
 Considerando-se que, no estado de equilíbrio químico, a concentração 
da espécie AB
(g)
 seja de 0,1 mol L–1, a constante de equilíbrio (K
C
), 
para esse processo, é aproximadamente igual a
A) 0,25
B) 1,33
C) 5,00
D) 6,66
E) 7,50
12. Observe o equilíbrio em fase gasosa: A
(g)
  2B
(g)
. Em um 
recipiente de volume fixo, introduziu-se o reagente A até que a 
pressão alcançasse inicialmente N atm. O reagente A começa a se 
transformar em B, até que, no equilíbrio, a pressão total alcança 
o valor P atm. Se α é o grau de equilíbrio para a decomposição 
de A, e K é a sua constante de equilíbrio em função das pressões 
parciais, a expressão que relaciona K, P e α é
A) α =
+






K
K P
1/2
 B) α =
+ ⋅






K
K P4
2
C) α =
⋅
+ ⋅
4
4
P
K P
 D) α =
⋅
+ ⋅






4
4
P
K P
1/2
E) α =
+ ⋅






K
K P4
1/2
13. Na dissociação térmica: AB
(g)
  A
(g)
 + B
(g)
, se a pressão inicial for 
5 atm, a pressão no equilíbrio será 6 atm. Nas condições indicadas, 
o grau de dissociação será
A) 12%
B) 20%
C) 40%
D) 30%
E) 50%
14. (ITA) n mols de amônia são colocados e selados dentro de uma 
ampola de um litro mantida a 500 K. Nessa ampola ocorre a reação 
química representada pela seguinte equação:
2 NH
3(g)
  N
2(g)
 + 3 H
2(g)
.
Em relação a esta reação é correto afirmar que
A) ao atingir o equilíbrio ter-se-ão formados 
n
2
 moles de N
2(g)
.
B) ao atingir o equilíbrio ter-se-ão formados n ⋅ 
3
2
 moles de H
2(g)
.
C) se a reação de decomposição for total, consumir-se-ão 
2 moles de NH
3(g)
.
D) se a reação de decomposição for total, a pressão final na 
ampola será igual a 4 ⋅ 500 ⋅ R.
E) se a reação de decomposição for total, a variação de pressão 
na ampola será igual a n ⋅ 500 ⋅ R.
15. Foram colocados para reagir 2 mol de ácido acético com 138 g de 
etanol, em um recipiente de 2,4 litros. A reação produz, além de 
água, o éster acetato de etila. É expressa pelo seguinte equilíbrio:
CH
3
COOH
() + CH3CH2OH()  CH3COOCH2CH3() + H2O()
 A reação transcorreu em temperatura constante e a constante para 
esse equilíbrio era k = 3. Admitindo que o sistema teve tempo 
suficiente para alcançar o equilíbrio, determine a quantidade de 
matéria de ácido presente no sistema final.
Dados: massas molares (em g/mol): H = 1; C = 12; O = 16.
A) 1,8 mol B) 1,5 mol
C) 1,2 mol D) 0,75 mol
E) 0,5 mol
16. (FCM-MG) Em um balão de 2,0 litros foram colocados 
8,0 mols de A; 12,0 mols de B e 4,0 mols de C. Em uma dada 
temperatura, o equilíbrio homogêneo gasoso foi atingido quando 
a concentração de D ficou em 6,0 mol/L.A equação do sistema 
químico em equilíbrio pode ser assim escrita:
A
(g)
 + 2 B
(g)
  C
(g)
 + 3 D
(g)
 O valor da constante de equilíbrio, na temperatura da experiência, 
será:
A) 4,5 B) 13,5
C) 54 D) 108
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Módulo de estudo
17. (UEM-PR) Considere a reação em equilíbrio químico homogêneo 
abaixo. Misturam-se 2 mols de ácido acético com 3 mols de álcool 
etílico a 25 ºC e espera-se atingir o equilíbrio com constante igual 
a 4. Assinale o que for correto.
Dado: 112 10 58≅ ,
CH
3
COOH + C
2
H
5
OH  CH
3
COOC
2
H
5
 + H
2
O
01. A reação direta é uma esterificação, e a inversa é uma 
hidrólise.
02. A expressão da constante de equilíbrio para a reação, 
considerando que a concentração de cada um dos produtos 
seja “x”, resulta na seguinte equação de segundo grau: 
x2 – 20x + 24 = 0.
04. A quantidade de matéria de CH
3
COOH no equilíbrio é 
aproximadamente 0,43 mols.
08. A quantidade de matéria de C
2
H
5
OH no equilíbrio é 
aproximadamente 1,43 mols.
16. A quantidade de matéria do CH
3
COOC
2
H
5
 no equilíbrio é 
aproximadamente 1,75 mols.
18. (Cesgranrio) Em um recipiente fechado, de 10 L de capacidade, 
são introduzidas quantidades equimolares das substâncias 
representadas por A
2
B
3
 e B
2
 que reagem segundo a reação:
A
2
B
3(g)
 + B
2(g)
  A
2
B
5(g)
8
5
0 10 20 30 40
P
total
(atm)
Tempo (min)
 mantidas na temperatura de 727 oC. Com base no gráfico anterior, 
que ilustra a variação da pressão interna do sistema em função do 
tempo, o valor da constante de equilíbrio K
C
, nessas condições, é
A) 3 B) 100
C) 246 D) 320
E) 540
19. (ITA) Quantidades iguais de H
2(g)
 e I
2(g)
 foram colocadas em um 
frasco, com todo o sistema à temperatura T, resultando na pressão 
total de 1 bar. Verificou-se que a produção de HI
(g)
 cuja pressão 
parcial foi de 22,8 kPa. Assinale a alternativa que apresenta o valor 
que mais se aproxima do valor correto da constante de equilíbrio 
desta reação. 
A) 0,295 B) 0,350
C) 0,490 D) 0,590
E) 0,700
20. Seja a reação H
2
 + I
2
  2HI, em fase gasosa, ocorrendo sob 
temperatura constante. Admita que a quantidade, em mol, de 
cada reagente possa variar de tal forma que n n molH I2 2 1+ = .
Se K é a constante desse equilíbrio nessa temperatura, calcule 
a quantidade máxima de HI (em mol) em equilíbrio, nessas 
condições.
A) 
k
k4 2+ ⋅
 B) 
k
k2+
C) 
1
1+ k
 D) 2
2
+ k
E) 4 2
2
+ ⋅
⋅
k
k
21. (Uece) O tetróxido de dinitrogênio gasoso, utilizado como 
propelente de foguetes, dissocia-se em dióxido de nitrogênio, um 
gás irritante para os pulmões, que diminui a resistência às infecções 
respiratórias. Considerando que no equilíbrio a 60 °C, a pressão 
parcial do tetróxido de dinitrogênio é 1,4 atm e a pressão parcial 
do dióxido de nitrogênio é 1,8 atm, a constante de equilíbrio Kp 
será, em termos aproximados,
A) 1,09 atm. B) 1,67 atm.
C) 2,09 atm. D) 2,31 atm.
22. (Fuvest) Em uma experiência, aqueceu-se, a uma determinada 
temperatura, uma mistura de 0,40 mol de dióxido de enxofre 
e 0,20 mol de oxigênio, contidos em um recipiente de 1L e na 
presença de um catalisador.
 A equação química, representando a reação reversível que ocorre 
entre esses dois reagentes gasosos, é
2 SO
2(g)
 + O
2(g)
  2 SO
3(g)
 As concentrações dos reagentes e do produto foram determinadas 
em vários tempos, após o início da reação, obtendo-se o gráfico:
C
on
ce
nt
ra
çã
o
(m
ol
/L
)
0,40
0,30
0,20
0,10
tempo
 Em uma nova experiência, 0,40 mol de trióxido de enxofre, contido 
em um recipiente de 1L, foi aquecido à mesma temperatura 
da experiência anterior e na presença do mesmo catalisador. 
Acompanhando-se a reação ao longo do tempo, deve-se ter, ao 
atingir o equilíbrio, uma concentração de SO
3
 de aproximadamente
A) 0,05 mol/L B) 0,18 mol/L
C) 0,20 mol/L D) 0,35 mol/L
E) 0,40 mol/L
23. Para a mistura gasosa em equilíbrio, PC
5(g)
  PC
3(g)
 + C
2(g)
, 
sabe-se que a pressão total dos gases em equilíbrio é 1 atm e a 
densidade da mistura gasosa é 7,063 g/L a 27 °C.
A) Determine a pressão inicial do PC
5
, em atm.
B) Determine o grau de dissociação do PC
5
.
Dados: massas molares: C = 35,5 g/mol; P = 31 g/mol.
R = 0,082 L · atm/mol · K.
24. Seja a mistura gasosa em equilíbrio: A
(g)
  B
(g)
 + C
(g)
, em que as 
massas molares de cada gás são: M
A
 = 100 g/mol, M
B
 = 25 g/mol e 
M
c
 = 75 g/mol. O equilíbrio foi alcançado quando 1 mol de A
(g)
 se 
decompôs em B
(g)
 e C
(g)
. Em 27 °C e 1 atm, a densidade da mistura 
gasosa em equilíbrio é de 3,0 g/L. Determine o grau de dissociação 
de A
(g)
 para que se atinja o equilíbrio. A constante universal dos 
gases é R = 0,082 L.atm/mol.K.
25. (ITA) Carbamato de amônio sólido (NH
2
COONH
4
) decompõe-se 
em amônia e dióxido de carbono, ambos gasosos. Considere 
que uma amostra de carbamato de amônio sólido esteja em 
equilíbrio químico com CO
2(g)
 e NH
3(g)
 na temperatura de 50 °C, em 
recipiente fechado e volume constante. Assinale a opção correta 
que apresenta a constante de equilíbrio em função da pressão 
total P, no interior do sistema.
A) 3P B) 2P2
C) P3 D) 2/9 P2
E) 4/27 P3
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Módulo de estudo
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26. (ITA) Considere a reação de dissociação do N
2
O
4(g)
 representada 
pela seguinte equação:
N
2
O
4
  2NO
2(g)
 Assinale a opção com a equação correta que relaciona a fração 
percentual (α) de N
2
O
4(g)
 dissociado com a pressão total do sistema 
(P) e com a constante de equilíbrio em termos de pressão (Kp).
A) α = +( ) Kp P Kp/ 4
B) α = +( ) 4P Kp Kp/
C) α = +( ) Kp P Kp/ 2
D) α = +( ) 2P Kp Kp/
E) α = +( ) Kp P/ 2
27. A decomposição térmica de I
2
 gasoso em átomos de iodo gasoso, a 
298 K, é expressa pela equação: I
2(g)
  2I
(g)
. No início da reação há 
1 mol de I
2
 e não há I. O número de mol de I produzido é chamado 
b. Assim, b
equil
 corresponde ao número de mol de I produzido no 
equilíbrio. Admita ainda que os gases se comportem idealmente 
e que a pressão total alcança 2 atm. Portanto, a constante de 
equilíbrio kp é expressa por:
A) 
8
2
⋅
−
(β
β
equil
2
equil
)
B) 
4
2
⋅
−
(β
β
equil
2
equil
)
C) 
8
4 2
⋅
−
(
( )
β
β
equil
2
equil
)
D) 
4
1 2
⋅
−
(
( )
β
β
equil
2
equil
)
E) 
8
1 4 2
⋅
−
(
( )
β
β
equil
2
equil
)
28. (IME) 1,0 mol de ácido acético é adicionado a uma solução de 
1,0 mol de álcool etílico e 36 g de água. Aguarda-se que o meio 
formado atinja o equilíbrio à temperatura T
eq
, quando se verifica 
que a sua composição contém 0,5 mol de éster e o restante 
de ácido acético, etanol e H
2
O. Calcule quantos mols de éster 
poderiam ser formados no equilíbrio, à mesma temperatura T
eq
, 
se 2,0 mols de etanol puro fossem misturados a 1,0 mol de ácido 
acético num recipiente seco.
29. (UnB) Em um frasco de 1,0 L, foram colocados, a determinada 
temperatura, 0,880 g de N
2
O e 1,760 g de O
2
 gasosos, para 
reagir. Após se estabelecer o equilíbrio químico, foi formado 
1,012 g de gás NO
2
. Considerando essas condições, calcule a 
concentração molar de equilíbrio do O
2
 e multiplique o resultado 
por 104. Despreze, caso exista, a parte fracionária do resultado 
obtido, após ter efetuado todos os cálculos solicitados.
30. (Fuvest) A isomerização catalítica de parafinas de cadeia não 
ramificada, produzindo seus isômeros ramificados, é um processo 
importante na indústria petroquímica. A uma determinada 
temperatura e pressão, na presença de um catalisador, o equilíbrio
CH
3
CH
2
CH
2
CH
3(g)
  (CH
3
)
2
CHCH
3(g)
n-butano isobutano
 é atingido após certo tempo, sendo a constante de equilíbrio 
igual a 2,5. Nesse processo, partindo exclusivamente de 70,0 g 
de n-butano, ao se atingir a situação de equilíbrio, x gramas de 
n-butano terão sido convertidos em isobutano. O valor de x é 
A) 10,0 
B) 20,0
C) 25,0
D) 40,0
E) 50,0
Resolução01 02 03 04 05 06 07 08 09 10
C E A E * * A * D D
11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
B E B E E D * C B B
21 22 23 24 25 26 27 28 29 30
D A * * E A C * * E
05. 0,35 mol/L
06. aproximadamente 54%
08. [H
2
] = 0,172 M
 [CO
2
] = 0,272 M
 [H
2
O] = 0,228 M
 [CO] = 0,328 M
17. 13
23.
A) 0,83 atm
B) 20%
24. 35,5%
28. 0,867 mol
29. 385
5 F B O N L I N E . C O M . B R
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005.505 – 131460/18
Módulo de estudo
Anotações
SUPERVISOR/DIRETOR: MARCELO PENA – AUTOR: ANTONINO FONTENELLE
DIG.: VICENTINA – REV.: CRISTINA