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Lista de Exercícios Química Termoquímica e Velocidade das reações I Prof. Me. Lucas Silva Página 1 de 15 1. Para transformar grafite em diamante, é preciso empregar pressão e temperatura muito elevadas, em torno de 105 atm e 2.000 C. O carbono precisa ser praticamente vaporizado e, por isso, apesar de o processo ser possível, é difícil. Consideremos, então, as entalpias de combustão do grafite e do diamante: I. (grafite) 2(g) 2(g) C O CO H 394 kJ Δ + =− II. (diamante) 2(g) 2(g) C O CO H 396 kJ Δ + =− Quantos kJ são necessários para transformar grafite em diamante? a) 2 + b) 790 c) 790 + d) 10 + e) 2 2. A equação a seguir apresenta a reação de decomposição da água oxigenada, também denominada peróxido de hidrogênio. KI 2 2(aq) 2 () 2(g) 2HO 2HO O 196 kJ mol ⎯⎯→ + + Em relação a esta reação pode-se afirmar que a) é uma reação endotérmica. b) ocorre mais rapidamente em concentrações mais baixas. c) o iodeto de potássio atua como um inibidor da reação. d) ocorre a redução do oxigênio na formação do 2 O. e) é uma reação exotérmica. TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO: A calagem é uma etapa do preparo do solo para o cultivo agrícola em que materiais de caráter básico são adicionados ao solo para neutralizar a sua acidez, corrigindo o pH desse solo. Os principais sais, adicionados ao solo na calagem, são o calcário e a cal virgem. O calcário é obtido pela moagem da rocha calcária, sendo composto por carbonato de cálcio 3 (CaCO ) e/ou de magnésio 3 (MgCO ). A cal virgem, por sua vez, é constituída de óxido de cálcio (CaO) e óxido de magnésio (MgO), sendo obtida pela queima completa (calcinação) do carbonato de cálcio 3 (CaCO ). Fontes: Sítio http://alunosonline.uol.com.br/quimica/calagem.html e Sítio https://pt.wikipedia.org/wiki/Calagem . Acessados em 21/03/2017. Adaptados. 3. Ao apagar-se a cal, conforme reação abaixo, (s) 2 () 2 CaO HO Ca(OH) 63,7 kJ + + afirma-se que temos uma reação a) endotérmica, que absorve 63,7 kJ. b) exotérmica, que absorve 63,7 kJ. c) exotérmica, que libera 63,7 kJ. d) endotérmica, que libera 63,7 kJ. 4. Ao examinar a embalagem de determinado alimento, uma pessoa observou que o valor energético estava expresso sob duas formas: 377 kcal (quilocalorias) e 1.583 kJ (quilojoules).

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Lista de Exercícios – Química Termoquímica e Velocidade das reações I Prof. Me. Lucas Silva

Página 1 de 15

1. Para transformar grafite em diamante, é preciso empregar pressão e temperatura muito elevadas, em

torno de 105 atm e 2.000 C. O carbono precisa ser praticamente vaporizado e, por isso, apesar de o

processo ser possível, é difícil. Consideremos, então, as entalpias de combustão do grafite e do diamante:

I. (grafite) 2(g) 2(g)C O CO H 394 kJΔ+ → = −

II. (diamante) 2(g) 2(g)C O CO H 396 kJΔ+ → = −

Quantos kJ são necessários para transformar grafite em diamante?

a) 2+ b) 790− c) 790+ d) 10+ e) 2− 2. A equação a seguir apresenta a reação de decomposição da água oxigenada, também denominada peróxido de hidrogênio.

KI2 2(aq) 2 ( ) 2(g)2 H O 2 H O O 196 kJ mol⎯⎯→ + +

Em relação a esta reação pode-se afirmar que a) é uma reação endotérmica. b) ocorre mais rapidamente em concentrações mais baixas. c) o iodeto de potássio atua como um inibidor da reação. d) ocorre a redução do oxigênio na formação do 2O .

e) é uma reação exotérmica. TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO: A calagem é uma etapa do preparo do solo para o cultivo agrícola em que materiais de caráter básico são adicionados ao solo para neutralizar a sua acidez, corrigindo o pH desse solo. Os principais sais, adicionados ao solo na calagem, são o calcário e a cal virgem. O calcário é obtido pela

moagem da rocha calcária, sendo composto por carbonato de cálcio 3(CaCO ) e/ou de magnésio 3(MgCO ).

A cal virgem, por sua vez, é constituída de óxido de cálcio (CaO) e óxido de magnésio (MgO), sendo obtida

pela queima completa (calcinação) do carbonato de cálcio 3(CaCO ).

Fontes: Sítio http://alunosonline.uol.com.br/quimica/calagem.html e Sítio https://pt.wikipedia.org/wiki/Calagem

. Acessados em 21/03/2017. Adaptados.

3. Ao apagar-se a cal, conforme reação abaixo,

(s) 2 ( ) 2CaO H O Ca(OH) 63,7 kJ+ → +

afirma-se que temos uma reação a) endotérmica, que absorve 63,7 kJ.

b) exotérmica, que absorve 63,7 kJ.

c) exotérmica, que libera 63,7 kJ.

d) endotérmica, que libera 63,7 kJ.

4. Ao examinar a embalagem de determinado alimento, uma pessoa observou que o valor energético estava

expresso sob duas formas: 377 kcal (quilocalorias) e 1.583 kJ (quilojoules).

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Assim sendo, e correto concluir que 1J (um joule) vale, aproximadamente,

Lembre-se que o prefixo k é um fator multiplicador que corresponde a 1.000 vezes a unidade que o segue.

a) 0,2 cal.

b) 1,2 cal.

c) 4,2 cal.

d) 1.200,0 cal.

e) 4.200,0 cal.

5. Normalmente uma reação química libera ou absorve calor. Esse processo é representado no seguinte diagrama, considerando uma reação específica.

Com relação a esse processo, assinale a equação química correta.

a) 2(g) 2(g) 2 ( )1H O H O 68,3 kcal2

+ → −

b) 2 ( ) 2(g) 2(g)1H O 68,3 kcal H O2

− → +

c) 2 ( ) 2(g) 2(g)1H O H O 68,3 kcal2

→ + +

d) 2(g) 2(g) 2 ( )1H O H O 68,3 kcal2

+ → +

6. Um inseto conhecido como besouro bombardeiro consegue afugentar seus predadores lançando sobre eles um “aerossol químico”, um vapor na forma de fina névoa. Esse aerossol resulta de uma reação química

entre as substâncias hidroquinona, 6 4 2C H (OH) , e o peróxido de hidrogênio, 2 2H O , catalisada por uma

enzima. Além do efeito térmico da reação, a quinona, 6 4 2C H O , produzida atua como repelente contra outros

insetos e animais. A reação de formação do aerossol químico pode ser representada pela equação:

6 4 2(aq) 2 2(aq) 6 4 2(aq) 2 ( )C H (OH) H O C H O 2H 0+ → +

Considere as reações representadas pelas equações I, II e III:

I. 6 4 2(aq) 6 4 2(aq) 2(g)C H (OH) C H O H H° 177 kJ.Δ→ + =

II. 2 2(aq) 2 ( ) 2(g)1

H O H O O H 94,6 kJ.2

Δ→ + = −

III. 2(g) 2(g) 2 ( )1

H O H O H 286 kJ.2

Δ+ → = −

Relacionando as equações I, II e III, pode-se afirmar que, para afugentar os predadores, o besouro bombardeiro libera uma quantidade de calor equivalente a a) 557,6 kJ. b) 203,6 kJ. c) 368,4 kJ. d) 407,2 kJ.

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7. Analise o seguinte diagrama:

No diagrama, as letras que apresentam a associação CORRETA entre a energia de ativação e a variação da

entalpia ( H)Δ da reação catalisada são, respectivamente,

a) a; c. b) a; d. c) b; c. d) b; d. 8. Durante a manifestação das reações químicas, ocorrem variações de energia. A quantidade de energia envolvida está associada às características químicas dos reagentes consumidos e dos produtos que serão formados. O gráfico abaixo representa um diagrama de variação de energia de uma reação química hipotética em que a mistura dos reagentes A e B levam à formação dos produtos C e D.

Com base no diagrama, no sentido direto da reação, conclui-se que a a) energia de ativação da reação sem o catalisador é igual a 15 KJ.

b) energia de ativação da reação com o catalisador é igual a 40 KJ.

c) reação é endotérmica. d) variação de entalpia da reação é igual a 30 KJ.−

9. A reação de redução óxido de cobre II (s)(CuO ) pelo grafite (s)(C ) pode ser representada pela equação

1:

( ) ( ) ( ) ( )s s s 2 g1) 2CuO C 2Cu CO+ → +

Dados: A equação 2 e 3 mostram os DH de outras reações:

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( ) ( ) ( )

( ) ( ) ( )

s 2 g s

s 2 g 2 g

12) Cu O CuO H –39 kcal2

3) C O CO H –93 kcal

+ → =

+ → =

Com base nesses dados, pode-se afirmar que a reação 1 tem H (em kcal) igual a: a) +171 (reação endotérmica) b) –15 (reação exotérmica) c) +132 (reação endotérmica) d) –54 (reação exotérmica) e) +15 (reação endotérmica) 10. O alumínio reage com o óxido de ferro, a altas temperaturas, de acordo com a seguinte reação:

(s) 2 3(s) (s) 2 3(s)2A Fe O 2Fe A O+ → +

Assinale a alternativa que apresenta a entalpia padrão dessa reação, em kJ/mol.

Dados:

0(s) 2(g) (s) 3(s)

0(s) 2(g) 2 3(s)

2Fe 3 / 2O Fe O H 824 kJ / mol

2A 3 / 2O A O H 1676 kJ / mol

+ → = −

+ → = −

a) + 2500 b) + 852 c) + 824 d) - 824 e) - 852 11. Considere as equações químicas abaixo.

( ) ( ) ( ) ( )

( ) ( ) ( )

( ) ( ) ( )

16 12s 2 g 2 g 6 aq

1s 2 g 2 g

122 g 2 g

6C 6H 3O C H O H 1263 kJ mol

C O CO H 413 kJ mol

1H O H O H 286 kJ mol2

+ + → = −

+ → = −

+ → = −

As células usam glicose, um dos principais produtos da fotossíntese, como fonte de energia e como

intermediário metabólico. Com base nas equações acima, qual é a energia envolvida 1(kJ mol )− na queima

metabólica de 1 mol de glicose?

Considere a equação química dessa queima como ( ) ( ) ( ) ( )6 12 2 26 aq 2 g gC H O 6O 6CO 6H O .+ → +

a) –3931. b) –2931. c) –1931. d) +1931. e) +2931. 12. Considerando que em uma reação hipotética A B C→ + observou-se a seguinte variação na

concentração de A em função do tempo:

1A (mol L )− 0,240 0,200 0,180 0,162 0,153

Tempo (s) 0 180 300 540 840

A velocidade média m(V ) da reação no intervalo de 180 a 300 segundos é

a) 4 1 11,66 10 mol L s− − −

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b) 4 1 13,32 10 mol L s− − −

c) 2 1 11,66 10 mol L s− − −

d) 2 1 10,83 10 mol L s− − −

e) 4 1 10,83 10 mol L s− − −

13. Considere a seguinte reação genérica: A B C D.+ → + Abaixo é representado o gráfico de variação da

entalpia da reação genérica acima, na ausência e presença do catalisador.

Sobre o gráfico, assinale o que for correto. 01) A energia de ativação na ausência do catalisador é 40 kcal. 02) A energia de ativação na presença do catalisador é 30 kcal. 04) A variação entre a energia de ativação na ausência e presença do catalisador é de 10 kcal. 08) A reação é exotérmica. 16) A variação de entalpia da reação é de 25 kcal.−

14. Preparar o sagrado cafezinho de todos os dias, assar o pão de queijo e reunir a família para almoçar no domingo. Tarefas simples e do cotidiano ficarão mais caras a partir desta semana. O preço do gás de cozinha será reajustado pelas distribuidoras pela segunda vez este ano, com isso, cozinhar ficará mais caro. A equação química que mostra a queima do butano (gás de cozinha), em nossas residências é:

4 10(g) 2(g) 2(g 2 ( ))13

H O2

C H O 4CO 5+→+

O quadro abaixo ilustra a variação da concentração do gás butano em mols/L em função do tempo:

4 10(g)[C H ](mol / L) 22,4 20,8 18,2 16,6 15,4 14,9

Tempo (horas) 0 1 2 3 4 5

As velocidades médias da queima do gás de cozinha nos intervalos entre 0 a 5 e 1 a 3 horas são respectivamente: a) mols1, h5 / L− e mols2, h1 / L−

b) mol1,5 s / L h e mol2,1 s / L h

c) mol1,5 s / L h e mols2, h1 / L−

d) mol2,1 s / L h e mol1,5 s / L h

e) mols1, h5 / L− e mol2,1 s / L h

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15. Considere a reação de decomposição do pentóxido de dinitrogênio:

2 5(g) 2(g) 2(g)2N O 4NO O→ +

Considerando que a velocidade de desaparecimento do pentóxido de dinitrogênio seja de 36 10 mol L s ,− − −

assinale a alternativa que apresenta o valor correto para a velocidade de aparecimento NO2 expressa em

mol L s .− −

a) 318 10−

b) 324 10−

c) 36 10−

d) 312 10− 16. Um professor, utilizando comprimidos de antiácido efervescente à base de NaHCO3, realizou quatro procedimentos, ilustrados a seguir:

Procedimento I – Comprimido inteiro e água a 25°C Procedimento II – Comprimido inteiro e água a 5°C Procedimento III – Comprimido pulverizado e água a 25°C Procedimento IV – Comprimido pulverizado e água a 5°C

A reação ocorreu mais rapidamente no procedimento a) I. b) II. c) III. d) IV. 17. Se um comprimido efervescente que contém ácido cítrico e carbonato de sódio for colocado em um copo com água, e mantiver-se o copo aberto, observa-se a dissolução do comprimido acompanhada pela liberação de um gás. Assinale a alternativa correta sobre esse fenômeno. a) A massa do sistema se manterá inalterada durante a dissolução. b) A velocidade de liberação das bolhas aumenta com a elevação da temperatura da água. c) Se o comprimido for pulverizado, a velocidade de dissolução será mais lenta. d) O gás liberado é o oxigênio molecular. e) O fenômeno corresponde a um processo físico. 18. O gás 2AB se decompõe em A e 2B , e o volume de 2B produzido é medido como função do tempo,

obtendo-se os dados da tabela a seguir:

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t/min V/L

0 0,0

5 4,5

10 8,9

15 12,0

20 14,3

Com base nos dados acima, é CORRETO afirmar que a) a velocidade média no intervalo de 5 a 10 minutos é 1,20 L min.

b) com 15 minutos de reação, a velocidade instantânea é 1,20 L min.

c) acima de 20 minutos, a velocidade média é constante e igual a 3,0 L min.

d) a velocidade média de produção de 2B nos primeiros 5 minutos é 0,90 L min.

19. A reação de decomposição do peróxido de hidrogênio, bem como vários processos industriais, podem ser catalisados pela presença de metais. O gráfico representa o perfil da energia envolvida e o caminho da reação para um processo A + B → C + D, sem e com catalisador.

A curva ___________ é a da reação com catalisador. Na ausência de catalisador, a energia de ativação da reação inversa (C + D → A + B) ___________ é que a

da reação direta. A reação direta (A + B →C + D) é __________________.

As lacunas são correta e respectivamente preenchidas por a) I ... maior ... endotérmica b) I ... maior ... exotérmica c) II ... maior ... endotérmica d) II ... maior ... exotérmica e) II ... menor ... exotérmica 20. O diagnóstico de doenças tropicais pode ser realizado por meio do uso de biossensores. Esses dispositivos monitoram a reação entre antígenos e anticorpos, que normalmente resultam na formação de um complexo colorido. A tabela a seguir apresenta as concentrações do complexo AB formado em função do

tempo em uma reação entre um antígeno A e um anticorpo B na proporção estequiométrica de 1:1.

Tempo (s) 0 5 10 15 20

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6[AB] ( 10 mol L)− 0 40 65 80 87

A partir dos dados apresentados, a) esboce o gráfico que represente a cinética de formação do complexo AB colorido; b) calcule a velocidade média da reação. 21. De modo a diminuir a poluição e a concentração de gases nocivos à saúde e ao meio ambiente nos grandes centros urbanos, a indústria automobilística americana, em meados dos anos 1970, começou a fabricar os primeiros carros equipados com catalisadores como itens de série (no Brasil, os primeiros carros equipados com catalisadores surgiram em 1992 e, somente a partir de 1997, o equipamento foi adotado em todos os veículos produzidos no país). O catalisador também impulsionou a utilização da gasolina sem chumbo (chumbo tetraetila), visto que a gasolina com chumbo contamina o agente catalisador usado no conjunto, destruindo sua utilidade e levando-o a entupir, além dos danos que o chumbo provoca à saúde humana. Em um catalisador automotivo, ocorrem várias reações químicas, sendo uma das mais importantes:

( ) ( ) ( )2 2

1CO g O g CO g

2+ →

Dados:

( ) ( ) ( )

( ) ( ) ( )

2 2

2

C grafite O g CO g   H 94,1 Kcal

1C grafite + O g CO g    H 26,4 Kcal

2

Δ

Δ

+ → = −

→ = −

Baseado no texto e na reação acima, responda: a) Identifique se a reação é endotérmica ou exotérmica a partir do cálculo da variação de sua entalpia. b) Explique qual a função do catalisador automotivo no desenvolvimento da reação (velocidade), na energia

de ativação e na variação da entalpia da reação de decomposição do monóxido de carbono. c) Cite e explique um impacto ambiental da liberação do gás carbônico pelos automóveis, apontando duas

maneiras de minimizar tal impacto. 22. Na reação 2 2 2 22H O 2H O O ,→ + a velocidade média dessa reação num certo intervalo de tempo é

8 mol s em relação à água oxigenada. Qual a velocidade em relação ao oxigênio no mesmo intervalo de

tempo? 23. Considere o gráfico a seguir, que mostra a variação de energia de uma reação que ocorre na ausência e na presença de catalisador.

a) Qual das duas curvas refere-se à reação não catalisada?

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b) Qual a função do catalisador nesse processo? c) Qual a energia do complexo ativado na reação catalisada? d) Calcule o calor de reação, ∆H, dessa reação.

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Gabarito: Resposta da questão 1: [A]

(grafite) 2(g) 2(g)

(diamante) 2(g) 2(g)

(grafite) 2(g)

C O CO H 394 kJ

C O CO H 396 kJ (inverter)

C O

Δ

Δ

+ → = −

+ → = −

+ 2(g)CO→

2(g)

H 394 kJ

CO

Δ = −

(diamante) 2(g)C 1 O→ +

(grafite) (diamante)

H 396 kJ

C C H 2 kJ

Δ

Δ

= +

→ = +

Resposta da questão 2: [E] Trata-se de uma reação que libera calor para o meio, portanto, exotérmica. Resposta da questão 3: [C]

Será uma reação que irá formar hidróxido de cálcio e liberar 63,7 kJ para o meio, sendo, portanto, uma

reação exotérmica. Resposta da questão 4: [A]

377kcal 1.583kJ

x 1 Joule

x 0,24cal=

Resposta da questão 5: [D] Ocorre liberação de energia, logo a quantidade de calor deve aparecer do lado direito da equação química:

2 ( ) 2(g) 2(g)

Energialiberada

1H O H O 68,3 kcal.2

→ + +

Resposta da questão 6: [B]

6 4 2(aq) 6 4 2(aq) 2(g)C H (OH) C H O H→ +

2 2(aq) 2 ( ) 2(g)

H° 177 kJ

1H O H O O

2

Δ =

→ +

2(g)

H 94,6 kJ

H

Δ = −

2(g)1

O2

+ 2 ( )H O H 286 kJΔ→ = −

6 4 2(aq) 2 2(aq) 6 4 2(aq) 2 ( )C H (OH) H O C H O 2H 0 H 203,6 kJΔ+ → + = −

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Resposta da questão 7: [D] A reação catalisada no gráfico é a curva pontilhada, cuja Ea, é menor. Sendo a Ea, a energia mínima necessária para que o reagente se transforme em produto, no gráfico está representado pela letra b.

A variação da entalpia ( H)Δ é dada por: p rH H H , = − conforme ilustrada no gráfico pela letra d.

Resposta da questão 8: [D] Alternativa [A]: Falsa. A energia de ativação sem catalisador vale 40 kJ. Alternativa [B]: Falsa. A energia de ativação com catalisador vale 25 kJ. Alternativa [C]: Falsa. A reação é exotérmica, pois a energia dos produtos é menor em relação à energia dos reagentes, indicando que a reação liberou calor.

Alternativa [D]: Verdadeira. PRODUTOS REAGENTESH H – H 10 – 20 30kJ.Δ = = − = −

Resposta da questão 9: [B] Aplicando a lei de Hess, vamos manipular as equações parciais (2 e 3) de forma a somá-las e obter a equação desejada:

( ) ( ) ( )

(s) (s) 2(g) 1

2s 2 g 2 g

Equação 2 (invertida e multiplicada por 2) 2CuO 2Cu O H 78 kcal

Equação 3 (mantida) C O CO H –93 kcal

→ + = +

+ → =

A equação global apresenta TOTAL 1 2H H H 78 93 15 kcal.Δ Δ Δ= + = + − = −

Resposta da questão 10: [E] Pode-se aplicar a Lei de Hess para determinar o valor da variação de entalpia da reação citada. Sendo assim, faz-se uma manipulação matemática das equações parciais para que, quando somadas, seja obtida a equação desejada. Observe:

0(s) 3(s) (s) 2(g)

0(s) 2(g) 2 3(s)

Fe O Fe 3 / 2O H 824 kJ / mol

2A 3 / 2O A O H 1676 kJ / mol

→ + = +

+ → = −

Observação: A primeira equação foi invertida, invertendo-se também o sinal do ÄH0.

Assim, valor da variação de entalpia de (s) 2 3(s) (s) 2 3(s)2A Fe O 2Fe A O+ → + é obtido pela somatória dos

valores de ÄH0 das equações acima: ÄH = +824 – 1676 = –852 kJ/mol. Resposta da questão 11: [B]

Utilizando a lei de Hess, podemos chegar à equação global: ( ) ( ) ( ) ( )6 12 2 26 aq 2 g gC H O 6O 6CO 6H O .+ → +

Manipulando-se de forma conveniente as equações fornecidas:

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( ) ( ) ( ) ( )

( ) ( ) ( )

( ) ( ) ( )

16 12 6 aq s 2 g 2 g

1s 2 g 2 g

122 g 2 g

Eq 1 (inverter) C H O 6C 6H 3O H 1263kJ mol

Eq 2 (x6) 6C 6O 6CO H 2478kJ mol

Eq 3 (x6) 6H 3O 6H O H 1716kJ mol

→ + + = +

+ → = −

+ → = −

( ) ( ) ( ) ( )6 12 2 26 aq 2 g gC H O 6O 6CO 6H O .+ → + (equação global)

O valor de H pode ser obtido somando-se os valores das equações.

Assim: combustãoH = +1263 – 2478 – 1716 = –2931 kJ/mol de glicose.

Resposta da questão 12: [A]

f i 4 1 1

f i

[ ] [ ] 0,180 0,200Vm = 1,66 10 mol L s

t t 300 180

− − −− −

= = − −

Resposta da questão 13: 04 + 08 + 16 = 28.

[01] Incorreta. A energia de ativação sem o catalisador será de 15 kcal.

[02] Incorreta. A energia de ativação com o catalisador será de 5 kcal.

[04] Correta. A variação de energia com e sem o catalisador será de 60 kcal 50 kcal 10 kcal.− =

[08] Correta. A entalpia dos reagentes é maior que dos produtos, ou seja, H 0,Δ portanto, a reação será

exotérmica. [16] Correta.

p rH H H

H 20 45

H 25 kcal

Δ

Δ

Δ

= −

= −

= −

Resposta da questão 14: [B]

(0 5)

(1 3)

14,9 22,4[ ]Vmédia 1,5 mols / L h

t 5 0

16,6 20,8[ ]Vmédia 2,1 mols / L h

t 3 1

−= =

−= =

Resposta da questão 15: [D] A velocidade de aparecimento do dióxido de nitrogênio é o dobro da velocidade de desaparecimento do

pentóxido de dinitrogênio. Assim será o dobro de 3 1 16 10 mol L s ,− − − ou seja, 3 1 112 10 mol L s .− − −

Resposta da questão 16: [C] A temperatura e a superfície de contato são fatores que aumentam a velocidade da reação, sendo assim, o comprimido que está pulverizado e na temperatura de 25°C apresentará maior efervescência.

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Resposta da questão 17: [B] A liberação de bolhas corresponde a uma evidência de um processo químico. Nesse caso, podemos afirmar que a velocidade da reação aumenta conforme o aumento de temperatura. Resposta da questão 18: [D] Considerações importantes: Equação do processo:

22AB 2A B→ +

1. Cálculo da velocidade média da reação: 2BAB AMEDIA

VV VV

2 2 1= = =

Cálculo de 2BV entre 5 e 10 minutos: 2B

Volume 8,9 4,5V 0,88 L / min

Tempo 5

Δ

Δ

−= = =

Portanto, concluímos que a velocidade média da reação entre 5 e 10 minutos vale 0,88L/min (o que exclui a alternativa [A]).

2. Com os dados fornecidos, não é possível calcular velocidades instantâneas (o que exclui as alternativas

[B] e [C]). 3. Cálculo da velocidade média de formação de B2 (nos primeiros 5 minutos) a partir dos dados do exercício:

2BVolume 4,5

V 0,9 L / minTempo 5

Δ

Δ= = =

Resposta da questão 19: [D] A curva II representa a reação com catalisador, pois apresenta menor energia de ativação. A reação inversa apresenta energia de ativação maior em relação à energia de ativação da reação direta. Quando observamos o gráfico no sentido da reação direta, observamos que a entalpia dos produtos é menor em relação à entalpia dos reagentes, ou seja, a reação direta é exotérmica. Resposta da questão 20:

a) A partir da tabela, para os pontos 6(0s, 0 10 mol / L);− 6(5s, 40 10 mol / L);− );

6(10s, 65 10 mol / L);− 6(15s, 80 10 mol / L);− ); 6(20s, 87 10 mol / L),− teremos:

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b) Método de resolução impreciso, porém aceito pela banca examinadora:

6 6

6

cateto oposto [AB]v tg

cateto adjascente t

(87 10 mol / L 0 10 mol / L)v

(20 s 0 s)

molv 4,35 10

L s

Δα

Δ

− −

= = =

− =

=

Resposta da questão 21:

a) De acordo com a Lei de Hess “A variação de entalpia de uma reação química depende apenas dos estados inicial e final, não importando o caminho da reação.” Dessa forma, pode-se proceder a soma das reações de maneira a obter a equação desejada. Para tanto, deve-se manter a primeira reação e multiplicar a segunda por -1, ou seja, invertê-la. Cancelam-se as sub

( ) ( ) ( )

( ) ( ) ( )

2 2

2

C grafite O g CO g      H 94,1 kcal

1CO g  C grafite O g   H 26,4 kcal

2

Δ

Δ

+ → = −

→ + = +

_____________________________________________

( ) ( ) ( )2 2

1CO g O g CO g         H 67,7 kcal

2Δ+ → = −

A entalpia da reação pedida é -67,7 kcal, então a reação é exotérmica. b) O catalisador automotivo tem a função de acelerar a reação. Isso acontece porque o catalisador altera o

mecanismo da reação de modo que a energia de ativação da reação cm esse novo mecanismo seja menor que a energia de ativação da reação sem o catalisador. Esse fato pode ser ilustrado da seguinte forma:

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De acordo com a Lei de Hess, a entalpia de uma reação não depende do mecanismo que ela ocorre,

somente do estado inicial e final. Sendo assim, o catalisador não interfere na entalpia da reação, já que os estados inicial e final na reação catalisada e na não catalisada são os mesmos.

c) O gás carbônico é um dos responsáveis pelo efeito estufa, um importante processo para manter as condições de vida na Terra. O excesso dele na atmosfera pode potencializar esse efeito provocando o

aquecimento global com diversas consequências climáticas. Para minimizar a liberação de 2CO , pode-se

diminuir a queima de combustíveis fósseis e aumentar as áreas verdes, responsáveis pelo consumo desse

gás com liberação de gás 2O .

Resposta da questão 22: A relação estequiométrica entre a água oxigenada e o gás oxigênio, é de 2:1, sendo assim a velocidade média de formação do gás oxigênio, será de 4mol/s. Resposta da questão 23:

a) Curva I, pois apresenta a maior energia de ativação. b) O catalisador diminui a energia de ativação criando caminhos alternativos para a reação, ou seja, acelera

a reação. c) A energia de ativação da reação catalisada (II) será:

Eat (II) = 150 – 100 = 50 kJ.

d) H = HPRODUTOS - HREAGENTES

H = 80 – 100 = - 20 kJ.