Questões de Vestibular Sobre termoquímica: energia calorífica, calor de reação, entalpia, equações e lei de hess. em química

A dissolução de cloreto de amônio,NH₄Cl, em água, ocorre com absorção de calor, ΔH^o = 16,3 3kJ mol^-1

Considerando essa informação, pode-se concluir: 

A termoquímica estuda as quantidades de calor absorvidas ou desprendidas nas reações químicas. Em relação ao calor, pode-se afirmar que:

A decomposição térmica do carbonato de zinco (ZnCO₃ ) em seus óxidos tem uma entalpia positiva de 71,5 kJ/mol de ZnCO₃ . A equação termoquímica que representa essa reação é

Compressas de emergência quentes são usadas como primeiro socorro em contusões sofridas em práticas esportivas. Essa compressa constitui-se de um saco de plástico contendo uma ampola de água e um produto químico seco, por exemplo, o cloreto de cálcio (CaCℓ₂ ). Com uma leve pancada, a ampola se quebra e o cloreto de cálcio se dissolve, conforme a reação representada pela equação:
CaCℓ₂ (s) + H₂O (ℓ) → CaCℓ₂ (aq)               ∆H = −82,7 kJ/mol
Nesse processo, 

Uma das maneiras de se obter industrialmente o hidrogênio é pelo processo conhecido como “reforma de hidrocarbonetos a vapor”, que envolve a reação entre hidrocarboneto e água no estado gasoso, gerando como produtos gasosos CO e H₂ . Considere os valores das entalpias de formação indicados na tabela. Uma das maneiras de se obter industrialmente o hidrogênio é pelo processo conhecido como “reforma de hidrocarbonetos a vapor”, que envolve a reação entre hidrocarboneto e água no estado gasoso, gerando como produtos gasosos CO e H₂ .

Considere os valores das entalpias de formação indicados na tabela.

A partir das informações fornecidas, calcula-se que a produção de cada mol de hidrogênio pela reforma a vapor do metano

O etanol (CH₃COOH) ou álcool etílico, pode ser obtido através do processamento e fermentação de diferentes fontes, como cana-de-açúcar, milho, beterraba e batata. A indústria sucroalcooleira brasileira utiliza a cana como principal matéria prima para o etanol. A equação da entalpia termoquímica de formação do etanol está representada abaixo.
2 C_(graf) + 3 H_2(g) + 1/2 O_2(g) → C₂H₆O_(l) ΔH_f = ?
Energeticamente, a entalpia padrão de formação do etanol pode ser determinada através de 3 diferentes equações de combustão. As equações estão representadas abaixo:
C_(graf) + O_2(g) → CO_2(g) ΔH_f = -394 kJ mol^-1
H_2(g) + 1/2 O_2(g) → H₂O_(l) ΔH_f = -286 kJ mol^-1
C₂H₆O_(l) + 3 O_2(g) → 2 CO_2(g) + 3 H₂O_(l) ΔH_f = -1368 kJ mol^-1
Baseado nos dados acima, qual o ΔH_f do etanol, em kJ.mol^-1?

No Brasil, líder mundial na reciclagem de latas de alumínio, cerca de 98% das latas produzidas são recicladas, devido ao alto valor agregado do alumínio e à economia energética ocasionada pela reciclagem. O alumínio é obtido através da eletrólise da bauxita (Al₂O₃.xH₂O), misturado à criolita fundida (Na₃AlF₆). A reação química simplificada da extração do alumínio está representada abaixo.
Al₂O_3(s) + 3 C_(s) → 2 Al_(l) + 3 CO_(g)
O processo de extração demanda um custo energético de aproximadamente 600 kJ para a obtenção de 54 g de alumínio, enquanto para a mesma massa através da reciclagem são utilizados 50 kJ de energia. Quanto é economizado de energia, para cada 108 kg do alumínio reciclado em relação ao material extraído da bauxita, em 10⁶ kJ?
Dados: Massas atômica em g·mol^-1 : Al = 27.

Dadas as equações termoquímicas a seguir:
I. H_2(g) + O_2(g) ⇾ H₂O_(l) ΔH = -68 Kcal/mol II. C_(g) + O_2(g) ⇾ CO_2(g) ΔH = -94 Kcal/mol III.C₂H₅OH_(l) + O_2(g) ⇾ CO_2(g) + H2O_(l) ΔH = -327 Kcal/mol

A entalpia de formação do etanol será:

O óxido de magnésio é utilizado como matéria prima ou precursor na síntese de vários compostos de magnésio para aplicação química, industrial e farmacêutica. Quando se adiciona óxido de magnésio (MgO) à água, há uma liberação de calor devido à seguinte reação química:
MgO + H₂O → Mg(OH)₂ + X kcal/mol
Sabendo-se que as entalpias de formação dos compostos envolvidos são a 1atm e 25ºC (condições-padrão):

∆H (MgO) = -152 kcal/mol; ∆H (H2 O) = -68 kcal/mol; ∆H (Mg(OH)2 ) = -240 kcal/mol;

Em relação à reação e o calor envolvido no processo, assinale a alternativa CORRETA.

O metano (CH₄) é um gás incolor e inodoro, pertencente à família dos alcanos. É também chamado de “gás dos pântanos”, visto que se forma a partir da fermentação anaeróbica (sem oxigênio). A síntese do metano pode ser representada a partir da reação entre o carbono na forma de grafite (C_(graf)) e o gás hidrogênio (H_2(g)), conforme a equação mostrada a seguir.
C_(graf) + 2H_2(g) → CH_4(g)
As reações envolvidas neste processo encontram-se representadas da seguinte forma:
CH_4(g) + 2O_2(g) → CO_2(g) + 2H₂O_(l) ∆H° = -890,4 kJ/mol C_(graf) + O_2(g) → CO_2(g) ∆H° = -393,5 kJ/mol H_2(g) + 1 O_2(g)/2 → H₂O_(l) ∆H° =- 285,8 kJ/mol
Com base nessas reações, verifica-se que o valor da entalpia padrão de formação do CH_4(g) é:

O álcool etílico combustível, mais popularmente conhecido como etanol, é uma fonte de energia limpa e renovável, proveniente de várias matérias-primas como beterraba, milho e cana-de-açúcar, sendo esta última o insumo agrícola mais utilizado na produção de etanol no Brasil.

Ao contrário dos combustíveis fósseis, o etanol é uma fonte de energia natural e limpa, pois sua composição não contém poluentes que sejam prejudiciais à saúde e ao meio ambiente. Desde o momento em que brota no campo, a cana-de-açúcar passa a absorver parte do gás carbônico utilizado na produção e no consumo do etanol.

A crescente fabricação brasileira de carros flex (movidos a gasolina e etanol), iniciada em 2003, foi o que permitiu o avanço da utilização do etanol no Brasil. Atualmente, 97,7% dos carros produzidos no país podem ser abastecidos com etanol ou gasolina, puros ou misturados em qualquer proporção.

A equação química que representa o processo de combustão do etanol encontra-se mostrada a seguir.

C₂H₆O_(l) + 3O_2(g) → 2CO_2(g) + 3H₂O_(l)

Sabendo-se que a entalpia de formação da H₂O_(l) é -286 kJ/mol; que a do CO_2(g) é - 393,5 kJ/mol e que a do C₂H₆O_(l) é - 277,6 kJ/mol, verifica-se que a energia liberada na combustão de 1,0 mol de etanol é:

O biodiesel é um biocombustível, ou seja, é derivado de fontes renováveis, e pode substituir parcial ou totalmente os combustíveis derivados do petróleo. Reações químicas entre lipídios e álcoois de cadeia curta produzem os ésteres de ácidos graxos constituintes do biodiesel. Um dos componentes do biodiesel produzido usando óleo de soja e metanol é o éster metílico do ácido linoleico, cuja fórmula molecular é C₁₉H₃₄O₂. Na combustão de 300 mols de C₁₉H₃₄O₂, a quantidade de CO₂ formada será:

Parque Eólico de Osório, RS

O Parque Eólico de Osório é o maior da América Latina e o segundo maior do mundo em operação. Com capacidade produtiva total de 150 MW, tem potência suficiente para abastecer anualmente o consumo residencial de energia elétrica de cerca de 650 mil pessoas. (www.osorio.rs.gov.br. Adaptado.)

Considere agora a combustão completa do metano, principal componente do gás natural, cuja entalpia de combustão completa é cerca de – 9 × 10² kJ/mol, e que as transformações de energia nessa combustão tenham eficiência ideal, de 100%.

Para fornecer a mesma quantidade de energia obtida pelo Parque Eólico de Osório quando opera por 1 hora com sua capacidade máxima, uma usina termoelétrica a gás necessitaria da combustão completa de uma massa mínima de metano da ordem de

Um produtor rural, da Chapada Diamantina, instalou um biodigestor na propriedade e usa o gás produzido pelo equipamento para cozinhar. Com o sistema, economiza na compra do gás de cozinha convencional. “Eu não tenho mais esse problema. Me livrei da conta de gás, agora eu quero me livrar da conta de luz”. <https://tinyurl.com/ycz9v44p> Acesso em: 25.05.2019. Adaptado.

Considere que a massa molar do principal componente do biogás é 16 g/mol e que sua combustão completa produz 802 kJ/mol, nas condições experimentais. A quantidade de energia gerada ao final de um dia, em que houve a formação de 1 kg desse componente do biogás é

A queima de uma substância se dá pela reação de combustão entre um comburente e um combustível. Diversos produtos podem ser formados nesta reação, como H₂O, CO₂,  CO, H₂ e CH₄. Alguns destes componentes podem causar a chuva ácida que prejudica o meio ambiente com danos aos ciclos biogeoquímicos do planeta e o agravamento do efeito estufa. A combustão completa de uma substância produz gás carbônico e água como produtos. Considere a reação de combustão completa do etileno mostrada abaixo.

C₂H₄ + 3O₂ → 2CO₂  + 2H₂O 

Considere as massas molares de C₂H₄, O₂ e CO₂ iguais a 28 g/mol, 32 g/mol e 44 g/mol, respectivamente e assinale a alternativa correta que apresenta quantos gramas de CO₂ serão formados com uma massa inicial de C₂H₄ igual a 2g e de  O₂ igual a 6g e se a reação é endotérmica ou exotérmica.

Foi realizada uma experiência, denominada de “Vulcão de Dicromato”, cujo procedimento foi o seguinte:

1. Adicionou-se uma porção de dicromato de amônio sólido em um erlenmeyer de capacidade de 2L, que foi tampado em seguida.

2. Colocou-se o erlenmeyer contendo a porção de dicromato de amônio sólido para aquecer sobre uma chapa aquecedora.

3. Observou-se que, no início do aquecimento, a cor laranja do dicromato se acentuou, ficando mais escuro, com formação de fagulhas luminosas e, em seguida, ocorreram mudança de coloração do sólido para verde e saída intensa de luz, caracterizando a decomposição, por calor, do dicromato de amônio.

Com relação a essa experiência, é correto dizer que

A partir da reação de carbono com oxigênio, foram produzidos 8,96 L de dióxido de carbono e envolvidas 37,6 kcal. Baseado nessas informações, assinale a afirmação verdadeira.

Em uma reação de formação do trióxido de alumínio a partir de 5,4 g de alumínio com oxigênio suficiente, a temperatura da água sofre um acréscimo de 20 °C. Assim, é correto afirmar que a entalpia de formação do trióxido de alumínio é

Uma das áreas de aplicação dos conhecimentos de biotecnologia no mercado de trabalho é a produção de alimentos, bebidas e biocombustíveis que utilizam microorganismos em sua fabricação. Nesse contexto, um dos processos utilizados é a fermentação de carboidratos.
A equação química que representa a reação que ocorre na fermentação alcoólica da glicose é
C₆H₁₂O₆(aq) → 2 C₂H₆O(aq) + 2 CO₂(g) Δ_rH = ?
Assinale a alternativa que apresenta o valor correto da entalpia padrão da reação (Δ_rH) de fermentação da glicose, em kJ/mol.

Entalpias de formação em kJ/mol
Substância Δ_fH C₆H₁₂O₆(aq) – 1 277 C₂H₆O (aq) – 278 CO₂(g) – 394

São processos com ΔH positivo: