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

As energias de ligação do H2, do Cl2 e do HCl nas condições padrão e a 25 °C, em kJ mol^-1, são 434, 243 e 431, respectivamente. Com base nessas informações, assinale a alternativa que apresenta a entalpia padrão de formação do HCl, em kJ mol^-1.  

O sulfeto de hidrogênio é naturalmente oxidado pelo oxigênio do ar, conforme a reação representada a seguir:
2 H₂ S(g) + 3 O₂ (g) → 2 SO₂ (g) + 2 H₂ O(g)
A tabela reúne as entalpias de formação dos componentes da reação. 


Portanto, a entalpia da reação, em kJ.mol^–1 de H₂ S(g), é, aproximadamente,

A reação da amônia com oxigênio pode ocorrer sob condições adequadas, de acordo com a equação a seguir.

Equação 1

2 NH₃(g) + 3/2 O₂(g)  →  N₂(g) + 3 H₂O(g)

Considere as seguintes equações termoquímicas envolvendo a amônia:

2 NH₃(g) + 7/2 O₂(g) → 2 NO₂(g) + 3 H₂O(g)      ΔH^o = –566 kJ

3 NO₂(g) + 4 NH₃(g) → 7/2 N₂(g) + 6 H₂O(g)  ΔH^o = –1370 kJ

A entalpia da reação da combustão de um mol de amônia representada na equação 1 é igual a, aproximadamente

Assinale a alternativa que se refere a uma propriedade extensiva da matéria relacionada à composição e ao funcionamento de veículos automotivos.

A propagação do fogo em um incêndio depende da existência de três fatores: uma substância que possa ser queimada (combustível); uma substância que alimentará a combustão, chamada comburente (usualmente, o gás oxigênio); e um elemento deflagrador (chama, fagulha, descarga elétrica etc.). Na combustão completa de combustíveis orgânicos, como metano, propano, butano, etanol e metanol, há produção apenas de gás carbônico e água.
Dados: fórmulas moleculares: metano: CH₄; propano: C₃H₈; butano: C₄H₁₀; etanol: C₂H₆O; e metanol: CH₄O.
Considerando a reação de combustão completa desses combustíveis, o que necessitará de maior quantidade de gás oxigênio por molécula de combustível é o

O gás propano, um dos componentes do gás de cozinha, pode ser preparado pela reação entre carvão — C(s) — e hidrogênio gasoso — H₂(g).

C₃H₈(g) + 5 O₂(g) → 3 CO₂(g) + 4 H₂O(l)          ΔH° = −2.220 kJ

C(s) + O₂(g) → CO₂(g)                                        ΔH° = −394 kJ

H₂(g) + ½ O₂(g) → H₂O(l)                                  ΔH° = −286 kJ

Com base nos calores de formação fornecidos, e sabendo-se que M(H) = 1 g/mol, M(C) = 12 g/mol e M(O) = 16 g/mol, é correto concluir que o módulo da variação de entalpia (ΔH_1g) obtida na preparação de 1 g de propano pelo processo citado, nas condições padrão, é tal que 

Com os problemas de natureza sanitária causados pela pandemia gerada pela Covid-19, o Corpo de Bombeiros Militar de Minas Gerais tem realizado ações que visam orientar a população quanto ao uso do álcool em gel 70 ºINPM (grau INPM – Instituto Nacional de Pesos e Medidas) ou (70% p/p). O fato é que o álcool em gel se tornou um poderoso combatente no processo de higienização das mãos e proteção contra o novo coronavírus. Entretanto, não se deve nos esquecer de que, além de um eficiente desinfetante, o álcool é uma substância inflamável. Ele também tem sido a causa de muitos acidentes domésticos devido ao seu uso inadequado.

A equação a seguir representa a combustão de um mol de molécula do etanol: 

CH₃CH₂OH + 3O₂ → 2 CO₂ + 3 H₂O

ΔH° = - 1373kJ

O etanol é o tipo de álcool utilizado no álcool em gel. Se considerar apenas o álcool 70 ºINPM como constituinte do álcool em gel e que 460 g desse composto foram completamente queimados, qual a energia, em kJ, mais próxima liberada nesse processo?

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: 

C₁₂H₂₂O₁₁ + H₂O → 2C₆ H₁₂O₆

C₆H₁₂O₆ → CH₃CH₂OH + 2CO₂

_{∆H = -23,5kcal}

_{A fermentação da sacarose trata-se de um processo:}

No conclave, terminado no último dia 13 de março, foi escolhido um novo papa para governar a Igreja Católica. A notícia chegou primeiro a todo o mundo através de uma fumaça branca expelida pela chaminé no alto da Basílica de São Pedro. O novo papa, que estudou Química, talvez compreenda um pouco do que está envolvido na formação da fumaça que anunciou sua eleição. A fumaça que anuncia o fim de uma rodada de votações é produzida por meio da queima das cédulas misturadas à palha. Na ausência de maioria nos votos, a fumaça é preta; se houver um eleito, a fumaça é branca. Antigamente usava-se palha úmida ou seca para dar cor preta ou branca, respectivamente, à fumaça. Hoje se usa uma resina inflamável, derivada da seiva de um pinheiro, para fazer a fumaça branca.
Sobre a fumaça que anuncia a escolha do papa, assinale a alternativa correta:

Com base nos dados da tabela e no conjunto de reações a seguir, pode-se prever que a entalpia da reação de combustão completa do metano é:

Imagine um cubo de gelo derretendo na palma da mão, na temperatura de 37 ºC. No cubo de gelo, a entropia _____________ e a entropia da vizinhança _____________ . Nesse processo, a entalpia da água ______________ .
Assinale a alternativa que completa, correta e respectivamente, as lacunas.

Analise o diagrama.

O diagrama representa uma reação _______________ , que ocorre em três etapas, sendo a mais ____________ a etapa 3, porque possui ____________ energia de ativação.

Assinale a alternativa que completa, correta e respectivamente, as lacunas.

Considerando que o ar é composto aproximadamente de 21% de O₂ e 79% de N₂ em volume, tem-se que a razão molar ar/combustível da combustão completa de um determinado alcano é igual a 59,5. A partir desse dado, assinale a alternativa que corresponde à soma dos coeficientes estequiométricos de todas as substâncias presentes nessa reação.

A chama de uma vela é o exemplo mais comum de chama difusiva, na qual o oxigênio difunde-se em direção à parafina. Essa parafina pode apresentar diferentes tamanhos de cadeia carbônica. Com essas informações, considere as seguintes proposições:
I. A parafina da vela é constituída por moléculas de fórmula molecular C_xH_y, em que x < 8. II. A combustão da parafina na vela tem como principais produtos: negro de fumo, monóxido de carbono, dióxido de carbono e água. III. cor amarela da parte superior da chama indica um processo de combustão que depende da difusão do oxigênio presente no ar. IV. Na região inferior da chama há coloração levemente azulada por conta da maior quantidade de oxigênio difundido pelas zonas de recirculação.
Das afirmações acima, está(ão) CORRETA(S)

A reação de oxidação da glicose no organismo humano fornece energia para as atividades celulares que requerem gasto energético.
C₆H₁₂O₆(s) + 60₂(g) → 6CO₂(g) + 6 H₂O (l) ∆H⁰ _combustão = – 2800 kj/mol
Considere os seguintes dados de massa molar em g/mol:
C=12, H=1, O=16
Com base nas informações do enunciado, assinale a alternativa que apresenta a energia obtida e a quantidade de CO₂ liberada na oxidação de 18 g (gramas) de glicose.

Devido ao intenso calor liberado, reações de termita são bastante utilizadas em aplicações militares como granadas incendiárias ou em atividades civis como solda de trilhos de trem. A reação de termita mais comum é a aluminotérmica, que utiliza como reagentes o alumínio metálico e o óxido de ferro III.

A reação de termita aluminotérmica pode ser representada pela equação química não balanceada:

Al (s) + Fe₂O₃ (s) → Fe (s) + Al₂O₃ (s) + Calor

Dados: valores arredondados de entalpias padrão de formação das espécies ∆H^o _fAl₂O₃ = - 1676 kJ/ mol; ∆H^o _f Fe₂O₃ = - 826 kJ/mol

Acerca desse processo, são feitas as seguintes afirmativas:

I – Após correto balanceamento, o coeficiente do reagente alumínio na equação química é 2.

II – Essa é uma reação de oxidorredução e o agente oxidante é o óxido de ferro III.

III – Na condição padrão, o ∆H da reação é - 503 kJ para cada mol de óxido de alumínio produzido.

IV – Na condição padrão, para a obtenção de 56 g de ferro metálico, o calor liberado na reação é de 355 kJ.

Assinale a alternativa que apresenta todas as afirmativas corretas, dentre as listadas acima.

A reação de combustão completa do etanol (C₂H₅OH) produz gás carbônico (CO₂) e água (H₂O). Dada a tabela abaixo, de calores de formação das espécies químicas, e considerando a reação de combustão completa desse álcool, são feitas as seguintes afirmativas:


I – O agente oxidante dessa reação é o O₂.
II – O coeficiente estequiométrico da água, após o balanceamento da equação, é 2.
III – Considerando a densidade do etanol 0,8 g/mL (25 ºC; 1 atm), a combustão completa de 1150 mL desse composto libera aproximadamente 27360 kJ.
IV – A quantidade de calor liberada na combustão de 1 mol de etanol é de 278 kJ·mol^-1.
Das afirmativas feitas estão corretas apenas

O trioxano, cuja fórmula estrutural plana simplificada encontra-se representada a seguir, é utilizado em alguns países como combustível sólido para o aquecimento de alimentos armazenados em embalagens especiais e que fazem parte das rações operacionais militares.

Considere a reação de combustão completa de um tablete de 90 g do trioxano com a forma­ção de CO₂ e H₂O. Baseado nas energias de ligação fornecidas na tabela abaixo, o valor da entalpia de combustão estimada para esta reação é

Dados:

Massas Atômicas: O=16 u ; H = 1 u ; C=12 u.

Algumas viaturas militares administrativas possuem motores à combustão que utilizam como combustível a gasolina. A queima (combustão) de combustíveis como a gasolina, nos motores à combustão, fornece a energia essencial para o funcionamento dessas viaturas militares. Considerando uma gasolina na condição padrão (25 °C e 1 atm), composta apenas por n-octano (C₈H₁₈) e que a sua combustão seja completa (formação exclusiva de CO₂ e H₂O gasosos como produtos), são feitas as seguintes afirmativas: 

I - a combustão da gasolina (C₈H₁₈) é uma reação exotérmica;

II - na combustão completa de 1 mol de gasolina, são liberados 16 mols de gás carbônico (CO₂);

III - a entalpia de combustão (calor de combustão) dessa gasolina é - 5080 kJ/mol (ΔH_c=-5080 kJ/mol);

IV - o calor liberado na combustão de 57 g de gasolina é de 1270 kJ.

Das afirmativas apresentadas estão corretas apenas a 

O acetileno (ou etino, pela nomenclatura da União Internacional de Química Pura e Aplicada – IUPAC), de fórmula C₂H₂, libera, quando reage com o oxigênio, 308 kcal/mol. Considerando essa informação, assinale a alternativa que apresenta a energia liberada pela queima de 130 gramas do gás.