Questões de Concurso Sobre transformações químicas e energia em química

O cobre funde a 1.083°C, tem calor latente de fusão de 49 cal/g e calor específico de 0,094 cal/g.°C em estado sólido. Partindo da temperatura ambiente de 25°C e aquecendo até a temperatura de fusão, qual a quantidade de calor, em cal., necessária para fundir completamente o cobre?

Assinale a alternativa correta.

Considere uma cela eletroquímica formada por eletrodos de cobre em uma solução de CuSO₄ (coloração azul), conforme desenho a seguir:


Assinale a alternativa correta

Atualmente existe um número cada vez maior de pesquisadores trabalhando com o intuito de encontrar novas fontes de energia, renováveis e mais baratas. Para a substituição dos combustíveis fósseis, uma das propostas é a utilização das células a combustível, dispositivos que geram energia elétrica a partir de uma reação química. A célula a combustível mais conhecida é a de hidrogênio/oxigênio, utilizada em programas espaciais estadunidenses como o Apollo e o Gemini. Nesse sistema, a célula produz energia elétrica à medida que o hidrogênio é oxidado no ânodo e o oxigênio é reduzido no cátodo. O funcionamento de determinada célula a combustível é indicada nas seguintes semirreações:

2H₂O _(l) + 2 e^- → H_2(g) + 2OH^- _(aq) E° = -0,828V

O_{2 (g)} + 2H₂O _(l) + 4e^- → 4OH^- _(aq) E° = 0,401V

Com base nas informações acima citadas, é INCORRETO afirmar:

A bateria de níquel-cádmio (nicad), uma “pilha seca” usada em dispositivos que funcionam com bateria, usa a seguinte reação redox (não balanceada) para gerar eletricidade:

Cd_(s) + NiO_2(s) + H₂O_(l) → Cd(OH)_(s) + Ni(OH)_2(s)

É CORRETO dizer que:

Quando 3,0 g de zinco são adicionados a uma solução diluída de ácido clorídrico, a 25 ºC e sob pressão constante de 1 atm, todo o metal é consumido e 7 kJ de energia são liberados na forma de calor. Com base nestas informações, assinale a alternativa que apresenta a variação de entalpia da reação, por mol de Zn, nas condições especificadas.

A combustão do etanol produz calor por conta da variação de entalpia (ΔH) de reação, como indicado na equação a seguir:

C₂H₅OH _(ℓ) + 3O_{2 (g)} → 2CO_{2 (g)} + 3H₂O _(g) ΔH = - 327 kcal

Sabendo-se que a densidade do etanol é 0,80 g mL^-1 , e considerando-se combustão completa, pressão constante e um calor liberado de 9810 kJ, o volume, em litros, de etanol que reagiu foi 

Dado

M (C₂H₅OH) = 46 g mol-1 

Em um experimento sobre corrosão, foram preparados 5 tubos de ensaios com lâminas de aço imersas em diferentes soluções salinas, conforme mostrado na Tabela abaixo.

Com base nos potenciais de redução

Fe²⁺ + 2e ↔ Fe (E⁰ = - 0,44 V)

Cu²⁺ + 2e ↔ Cu (E⁰ = + 0,34 V)

Cr³⁺ + 3e ↔ Cr (E⁰ = - 0,74 V)

Cd²⁺ + 2e ↔ Cd (E⁰ = - 0,40 V)

Zn²⁺ + 2e ↔ Zn (E⁰ = - 0,76 V)

Sn²⁺ + 2e ↔ Sn (E⁰ = - 0,14 V)

pode-se concluir que serão observadas reações nos tubos

O gás hidrogênio (H₂) vem sido estudado como um possível combustível para uso cotidiano, uma vez que sua reação com o oxigênio produz apenas vapor-d’água. Porém, tal gás não ocorre naturalmente na Terra, sendo necessário obtê-lo por meio de processos eletroquímicos, principalmente por meio da hidrólise. Assinale a alternativa incorreta em relação ao uso do hidrogênio gasoso.

O palito de fósforo é um dos artigos mais úteis no nosso cotidiano. Na sua composição, possui fósforo vermelho, enxofre e clorato de potássio, além de resina para manter a mistura colada. A reação provocada pelo atrito da cabeça do palito de fósforo e a lixa, que inicia a queima, está representada ao lado.

A entalpia da reação mencionada em kilojoules por mol de P₄ é:

Quimicamente, o gás bromo (Br₂ ) pode reagir com gás hidrogênio (H₂ ) sob aquecimento ou ação da luz, produzindo brometo de hidrogênio (HBr), cuja solução aquosa (ácido bromídrico) corresponde a um hidrácido muito forte.

Considere as equações termoquímicas a seguir.

NH₃(g) + HBr(g) → NH₄Br(s)                  H⁰ = –188,32 kJ

N₂(g) + 3H₂(g) → 2NH₃ (g)                     H⁰ = –92,2 kJ

2NH₄Br(s) → N₂(g) + 4H₂(g) + Br₂(g)     H⁰ = +541,66 kJ 

Baseando-se nessas equações termoquímicas, é correto afirmar que o valor aproximado da entalpia de reação da síntese do gás brometo de hidrogênio é igual a:

Qual a energia livre (ΔG) aproximada para a reação da célula eletroquímica descrita abaixo? Cu ǀ Cu²⁺ (0,0100 mol L^-1 ) ‖ Ag⁺ (0,0100 mol L^-1 ) ǀ Ag

Dados potenciais padrão:

E^o (Ag⁺ /Ag) = +0,799V

E^o (Cu²⁺/Cu) = +0,337V

Uma pilha de concentração foi construída a partir de um compartimento contendo uma lâmina de níquel metálico imersa em uma solução de 1,00 mol L^-1 de Ni²⁺ (aq). O outro compartimento também consiste em um eletrodo de Ni(s), mas imerso em uma solução de 1,00 x 10^-3 mol L^-1 de Ni²⁺. Os compartimentos estão conectados por um fio externo com um voltímetro e por uma ponte salina. Sabendo que:
Ni²⁺(aq) + 2e^- Ni(s) Ered^o = -0,28V
A tensão teórica gerada por essa pilha é:

Dispõe-se de uma grande quantidade de hidrogênio e água, ambos no estado líquido. A partir dessas substâncias deseja-se obter deutério (D₂). São propostos para esse objetivo os quatro métodos descritos a seguir: I. destilação do hidrogênio. II. eletrólise do hidrogênio. III. destilação da água. IV. eletrólise da água. Dentre os métodos propostos, o que permitirá obter a substância de interesse é:

Entende-se por Poder Calorífico Superior (PCI) de um combustível como:

O ΔH⁰ da reação mostrada abaixo é igual a :

Dados:

Quantos BTUs são gerados a partir de 1m² de gás natural:

Uma amostra com cerca de 200 g de hidrogênio (H₂) líquido é queimada na presença de oxigênio em um calorímetro. O aumento de temperatura em decorrência da reação é 25 K e a temperatura final é de 25 °C. A capacidade calorífica do calorímetro é 23,80 kJ.K^-1 .

Considerando esse caso hipotético e que a massa molar do H₂ é 2,00 g.mol^-1 e o valor da constante universal dos gases é 0,082 J.mol^-1 .K^-1 , os valores do calor de combustão, ΔU, por massa e por mol são, respectivamente:

Uma amostra com cerca de 200 g de hidrogênio (H₂) líquido é queimada na presença de oxigênio em um calorímetro. O aumento de temperatura em decorrência da reação é 25 K e a temperatura final é de 25 ^o C. A capacidade calorífica do calorímetro é 23,80 kJ.K^-1 .

Considerando esse caso hipotético e que a massa molar do H₂ é 2,00 g.mol ^-1 e o valor da constante universal dos gases é 0,082 J.mol ^-1 .K^-1 , os valores do calor de combustão, ΔU, por massa e por mol são, respectivamente:

O potencial padrão de redução do zinco (Zn²⁺_(aq)+ 2e → Zn_(s) ) é - 0,76 V em relação ao eletrodo padrão de hidrogênio (EPH). O eletrodo de referência de Ag/AgCl tem potencial tem potencial de redução (AgCl _(s)+ e → Ag(s) + Cl ^- _(aq)) igual a + 0,20 V em relação ao EPH.

O potencial de redução padrão do zinco em relação ao eletrodo de referência de Ag/AgCl é