Questões de Vestibular de Química - Termoquímica: Energia Calorífica, Calor de reação, Entalpia, Equações e Lei de Hess.

I. C₂H₂(g) + 5/2 O₂(g) ➝ 2CO_2(g) + H₂O           ΔHº = - 1299,6 kJ

II. C(graf.) + O₂(g) ➝ CO₂                                         ΔHº = 393,5kJ

III. H2(g) + 1/2 O2(g) ➝ H₂O                                ΔHº = -285,8kJ

IV. 2C(graf;) + H₂(g) ➝ C₂H₂(g)

Em virtude de a entalpia, H, ser uma função de estado, a sua variação, ΔH, associada a qualquer processo químico, depende unicamente da natureza do estado inicial dos reagentes e do estado final dos produtos. Assim, uma determinada reação química pode ocorrer em uma única etapa ou em uma série de etapas.

Tendo em vista essas considerações sobre a variação de entalpia de uma reação química, é correto afirmar:

A entalpia de combustão do hidrogênio, H₂(g), considerado por muitos o “combustível do futuro”, produzindo água no estado gasoso, é ∆H ≈ -3 x 10² kJ/mol.
Caso a combustão desse combustível seja usada para gerar energia elétrica, a massa de hidrogênio, que deve ser queimada para fornecer os 200 kWh que são consumidos por mês em determinada residência, será aproximadamente, em quilogramas,
Dados: 1 kWh = 3,6 x 10³ kJ Considere que apenas 50% da energia da combustão seja convertida em energia elétrica.

São processos com ΔH positivo:

Considere as reações:

Assinale a entalpia padrão de formação do dióxido de carbono em kJ mol^–1 .

Sob o chão, câmaras eram usadas para armazenar gelo que, com o vento que vinha por meio de tubos do lado de fora, saía por debaixo das cadeiras e servia como o ar-condicionado da época. Segundo os administradores do local, o gelo, na verdade, era neve que vinha de navio da Europa. (www.gazetaonline.globo.com)
O princípio de funcionamento dessa espécie de ar-condicionado baseia-se no fato de o gelo sofrer uma

Considere o diagrama energético de uma reação:

A energia de ativação e a variação de entalpia da reação são, respectivamente, iguais a:

O etanol, utilizado como combustível em carros flex, é produzido pelo processo de fermentação, do caldo de cana, “garapa”, onde leveduras transformam a sacarose em álcool, segundo a reação simplificada:

C₁₂ H₂₂ O₁₁ + H₂O -> 2C₆ H₁₂ O₆

C₆H₁₂O₆ -> CH₃ CH₂ OH + 2CO₂ ∆H = -23,5kcal

A fermentação da sacarose trata-se de um processo:

INSTRUÇÃO: Responder a questão com base no texto a seguir.
“A chama de uma vela é amarela e luminosa, tanto que ela é usada para produzir luz, ao passo que a chama do fogão é azulada e emite pouca luz, quase não se percebendo em ambiente claro.”
CHAGAS, Aécio P. A história e a química do fogo. Campinas: Átomo, 2006. p. 39.
Em relação ao texto, é correto afirmar que

Atualmente, a indústria química se utiliza de uma vasta gama de catalisadores, que possuem a vantagem de tornarem as reações mais rápidas com menores custos. O gráfico abaixo representa a variação de energia de uma reação qualquer na presença e na ausência de catalisador.
Pela análise do gráfico, pode-se afirmar que

Atletas que sofrem problemas musculares durante competições podem utilizar bolsas instantâneas quentes ou frias como dispositivos para primeiros socorros. Esses dispositivos funcionam mediante reações exo ou endotérmicas. Normalmente são constituídas por uma bolsa de plástico que contém água em uma seção e uma substância química seca em outra. Ao golpear a bolsa, a seção contendo água se rompe e a temperatura aumenta ou diminui dependendo de a dissolução da substância ser exo ou endotérmica. Em geral, para compressas quentes usa-se cloreto de cálcio ou sulfato de magnésio, e, para compressas frias, nitrato de amônio.

Peruzzo, F. M.; Canto, E. L. Química na abordagem do cotidiano. 5ª. Ed. São Paulo: Moderna, 2009.

As equações representativas das reações são:

Adicionando-se 40 g de CaCl₂ a 100 mL de água a 20°C, a temperatura da água aumenta de 20° C para 90°C. Adicionando-se 30 g de NH₄ NO₃ a 100 mL de água a 20°C, a temperatura da água diminui de 20° C para 0°C. Tais bolsas atuam por 20 minutos, aproximadamente.

Um refrigerador doméstico tradicional possui um circuito fechado constituído de tubulações, serpentinas e um compressor. Nesses tubos e serpentinas circula um fluido refrigerante, por vezes um CFC, que muda de estado físico, roubando o calor do interior da geladeira e transferindo-o para o exterior. Sobre a dinâmica desse tipo de geladeira, pode-se afirmar corretamente que

Considere a reação de hidrogenação do ciclopenteno, em fase gasosa, formando ciclopentano, e a tabela de entalpias de ligação, mostradas abaixo.

Qual será o valor da entalpia da reação de hidrogenação do ciclopenteno em kJ/mol?

Duas reações químicas envolvendo o gás metano, juntamente com o seu efeito térmico, são equacionadas abaixo.

C(graf) + 2 H₂ (g) → CH₄ (g) ΔH_I

CH₄ (g) + 2O₂ (g) → CO₂ (g) + 2H₂O (l) ΔH_II

Considere as seguintes afirmações a respeito das reações químicas.

I - ΔH_I é um exemplo de entalpia de ligação.

II - ΔH_II é um exemplo de entalpia de combustão.

III- ΔH_II é negativo.

Quais estão corretas?

A hipoglicemia é caracterizada por uma concentração de glicose abaixo de 0,70 g L⁻¹ no sangue. O quadro de hipoglicemia em situações extremas pode levar a crises convulsivas, perda de consciência e morte do indivíduo, se não for revertido a tempo. Entretanto, na maioria das vezes, o indivíduo, percebendo os sinais de hipoglicemia, consegue reverter este déficit, consumindo de 15 a 20 gramas de carboidratos, preferencialmente simples, como a glicose.

A metabolização da glicose, C₆H₁₂O₆, durante a respiração, pode ser representada pela equação química de combustão:

C₆H₁₂O₆(s) + 6O₂(g) → 6CO₂(g) + 6H₂O(l)

No quadro a seguir, são informadas reações químicas e seus respectivos calores de formação a 25 °C e 1 atm:

Sabendo que a Massa Molar (MM) da glicose é igual a 180,0 g mol⁻¹, determine a quantidade aproximada de energia liberada em kJ mol⁻¹ no estado padrão, ΔH_r°, na combustão da glicose, consumida em 350 mL de refrigerante do tipo Cola, o qual possui, em sua composição, 35 g de glicose.

A amônia é produzida a partir de nitrogênio e hidrogênio usando-se o processo Harber. A equação que representa a reação química é: 

                   N_2(g)  + 3H_2(g) →  2NH_3(g)

_{Usando as energias de ligação dadas na tabela a seguir, marque a alternativa que apresenta a variação de energia (ΔH) da reação de formação da amônia.} 

                           

Qual trabalho realizado pela reação: C_(s) + O_2(g) → CO_2(g) a 27 ºC (R = 2 cal/mol.K)?

De acordo com a Lei de Hess, a variação de entalpia de uma reação depende apenas dos estados inicial e final.

Considere as afirmações abaixo, sobre a Lei de Hess.

I - A reação reversa de uma reação endotérmica é sempre exotérmica.

II - A reação de combustão de um açúcar produzindo CO₂ e água terá a mesma variação de entalpia, caso ocorra em um calorímetro ou no organismo humano.

III- Um catalisador adequado propicia um caminho com menor diferença de entalpia entre reagente e produtos.

Quais estão corretas?

O propanotriol, presente em alimentos industrializados, é também usado como umectante, solvente e amaciante. Utilizando-se a constante ebulioscópica da água 0,512 cal/m, é correto afirmar que o ponto de ebulição de 18,4 g de propanotriol dissolvidos em 500 g de água é, aproximadamente,

A nitroglicerina - C₃H₅(NO₃)₃ – é um nitrato de alquila, descoberta em 1847 por Ascanio Sobrero (químico italiano, 1812-1888), que a obteve misturando glicerina, ácido nítrico e ácido sulfúrico. No estado puro e à temperatura ambiente, a nitroglicerina é um líquido muito explosivo e perigoso. Em 1867, Alfred Nobel (químico sueco, 1833-1896) realizou testes no sentido de melhorar a manipulação da nitroglicerina, misturando-a com materiais inertes, como sílica, pós cerâmicos, argila, gesso, carvão e terras diatomáceas. Esses materiais, agora moldáveis, viriam a se tornar um explosivo muito importante, conhecido como dinamite.

A equação abaixo (não balanceada) representa a reação de decomposição da nitroglicerina:

De posse das informações, assinale a alternativa que representa a variação de entalpia da reação acima, em kJ por mol de nitroglicerina.