Questões de Concurso Comentadas sobre termoquímica: energia calorífica, calor de reação, entalpia, equações e lei de hess. em química

Hidrogênio é um combustível muito utilizado em motores de propulsão aspirada hipersônicos devido ao elevado impulso específico que ele gera numa reação química com oxigênio, o que permite números de Mach em voo maiores do que os alcançados com o uso de hidrocarbonetos. Contudo, hidrocarbonetos, principalmente metano e seus derivados como a querosene, ainda são muito populares, principalmente devido à sua baixa densidade. Qual é a outra razão importante para essa popularidade?

Quando se dissolve cloreto de amônio (NH₄Cl) em água, a temperatura da solução formada diminui, pois a dissociação desse sal é um processo endotérmico. A variação de entalpia (calor de reação à pressão constante) na dissolução de 1 mol de NH₄Cl é igual a 15 kJ.

Se a preparação de uma solução aquosa desse sal produziu 3 kJ, medidos em um calorímetro, a massa, em gramas, dissolvida foi

Dado:

MM_{cloreto de amônio}= 53,5 g/mol

Willian R. Rocha. In: Química Nova na Escola, n.º 4, 2001, p. 31-7.

Considerando a figura acima, que mostra a variação da temperatura de ebulição de vários hidrocarbonetos lineares em função do número de átomos de carbono em suas moléculas, assinale a opção que apresenta uma explicação correta para as diferenças nas temperaturas de ebulição dessas substâncias.

A cinética química estuda a velocidade com que as reações químicas se processam. Sobre cinética química julgue os itens a seguir.

I . Quanto mais alta a energia de ativação mais lenta será a reação.

II. Quanto menor a concentração dos reagentes, mais lenta será a reação.

III. Reações envolvendo reagentes exclusivamente no estado gasoso têm sua velocida de aumentada quando se diminui a pressão.

Está(ão) correta(s) a(s) sentença(s):

Para o bom andamento dos experimentos, o técnico deve ter conhecimentos da organização dos reagentes e das vidrarias. Com relação a esse tema, assinale a alternativa correta.

As equações químicas seguintes ilustram as mudanças de estado físico da água, realizadas à pressão constante.

H₂O (s) → H₂O (l) ΔH₁

H₂O (l) → H₂O (g) ΔH₂

Considerando as variações de entalpia indicadas, assinale a alternativa correta.

Com relação ao TRATAMENTO TÉRMICO de metais, NÃO é correto afirmar que:

Um aluno adicionou 500 mL água em recipiente adequado e colocou sobre uma chapa de aquecimento. Quando a água entrou em ebulição, ele resolveu fazer cessar a ebulição desligando a chapa e imediatamente acrescentando 200 mL de água a 20 ^oC. Considerando o calor específico da água 1 cal/g.^oC e a densidade 1 g/cm³ e desprezando possíveis perda calor pelo sistema, é CORRETO afirmar que a temperatura de equilíbrio do sistema é aproximadamente:

Os catalisadores são substâncias empregadas em reações químicas para aumentar a velocidade da reação. Dadas as afirmativas seguintes a respeito dos catalisadores,

I. O catalisador não altera a entalpia de uma reação química.

II. Adição de um catalisador permite diminuir a energia de ativação de uma reação química.

III. O catalisador não altera o rendimento de uma reação química (quantidade de produto formado).

IV. Os catalisadores possuem sempre um estado de agregação diferente dos reagentes e produtos participantes da reação.

verifica-se que estão corretas apenas

Os estudos envolvendo termodinâmica devem ser usados para determinar todas as informações seguintes, EXCETO:

O aquecimento de um balão de São João ocorre pela adição de 900 J de calor. Ao receber este calor, o balão se expande e realiza 422 J de trabalho sobre a atmosfera. Calcule a variação de energia interna e diga se o processo é endotérmico ou exotérmico.

A diferença entre a energia livre dos produtos e a energia livre dos reagentes em uma reação química, sob condições normais, é chamada de energia livre de Gibbs (Δ𝐆°). A figura abaixo mostra dois diagramas da coordenada de reação onde se pode observar a energia livre de Gibbs.

Figura - Diagramas da coordenada de reação. (Fonte: BRUICE, 2006).

Considere os dois diagramas da coordenada de reação para as reações 1 e 2 mostradas na figura e assinale a alternativa correta que descreve cada uma das reações.

O calor liberado ou consumido em uma reação química é dado pela sua entalpia de reação (Δ_rH). Duas etapas consecutivas da preparação industrial de ácido sulfúrico são dadas pelas equações químicas 1 e 2 descritas abaixo, juntamente com suas respectivas entalpias de reação. Com base nesses dados, qual é o valor da entalpia da reação 3, em kJ mol^-1? 

Um químico observa que, durante a dissolução de um certo sal em água, o recipiente em que a solução está sendo preparada se resfria.

A explicação química mais coerente para esse fenômeno é:

Leia o texto a seguir.

“Em química, entretanto, a maior parte das reações químicas ocorre em recipientes abertos para a atmosfera e, portanto, em pressão constante de cerca de 1 atm. Esses sistemas podem se expandir ou contrair livremente. Se um gás se forma, ele trabalha contra a atmosfera para ocupar espaço. Embora nenhum pistão esteja envolvido, trabalho é realizado. Nesse sentido, uma função de estado que medisse as variações de energia em pressão constante considerando automaticamente as perdas de energia como trabalho de expansão durante a transferência de calor seria muito útil.”

ATKINS, Peter; LAVERMAN, Leroy; JONES, Loretta. Princípios de química: questionando a vida moderna e o meio ambiente. 7. Porto Alegre: Bookman, 2018. [Adaptado].

A função de estado à qual o trecho grifado no texto faz referência é a

Um evaporador de simples efeito está sendo utilizado para concentrar uma solução cuja vazão mássica de alimentação (F) no evaporador é de 10 kg/h. Sabe-se que a entalpia da corrente de alimentação (H_F) é igual a 4 kJ/kg. Essa solução de alimentação, inicialmente, contém 10% de sólidos (x_F), em massa, e deve ser concentrada até atingir 20% de sólidos (x_L), em massa. Para concentrar essa solução, está disponível uma corrente de vapor saturado, cuja entalpia de vaporização (λ_S) é igual a 2 kJ/kg. Esse vapor deve ser utilizado para aquecer a solução, de forma que não haja contato direto entre o vapor de aquecimento e a solução a ser concentrada. O vapor é alimentado no evaporador como vapor saturado, e deixa o evaporador na forma de líquido saturado. A solução, depois de concentrada, é removida do evaporador através de duas correntes: uma corrente líquida (L), e uma corrente vapor (V), cujas entalpias são, respectivamente, iguais a 5 kJ/kg (H_L) e 7 kJ/kg (H_V). Considerando que o sólido a ser concentrado é um composto não-volátil, e que não há troca de calor entre o ambiente externo e o evaporador, a quantidade de vapor (S) que deve ser consumido para realizar a evaporação descrita anteriormente é igual a 

Considere as seguintes equações termoquímicas:

1. 2H₂ + O₂ → 2H₂O; ∆H = - 600 kJ/mol

2. C + O₂ → CO₂; ∆H = - 400 kJ/mol

3. C + 2H₂ → CH₄; ∆H = + 75 kJ/mol

Qual o ∆H da reação CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O?

Durante o armazenamento de tubérculos de batata, ocorrem diversas transformações bioquímicas que afetam sua qualidade. Uma dessas transformações é a conversão de amido em açúcares simples, como a glicose. Essa mudança é catalisada pela enzima amilase e pode ser influenciada por fatores como temperatura e umidade. Considerando essas informações, assinale a alternativa correta.

Funcionando como reguladores, antioxidante e cofatores enzimáticos, as vitaminas controlam várias atividades da célula e funções do corpo. Assinale a alternativa que corresponde, corretamente, à vitamina e sua respectiva natureza química.