Questões de Termoquímica (energia de ligação) no IME
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IME20261a faseQuestao 32QuímicaTermoquímica (energia de ligação)Dificil
As transições de fase são acompanhadas por variações nas propriedades termodinâmicas. Dependendo do comportamento da entalpia (H) com a temperatura (T), é possível classificar as transições de fase como de primeira e de segunda ordem, conforme as representações abaixo.
Na transição entre as fases α e β, considere que:
i. Ttrs é a temperatura de transição;
ii. ΔH é a variação de entalpia;
iii. ΔS é a variação de entropia;
iv. ΔG é a variação da energia de Gibbs.
Com base nas informações e nas relações termodinâmicas, assinale a alternativa correta.
Imagens anexadas
A)As transições de fase de primeira e de segunda ordem apresentam ΔH=0.
B)Na transição de fase de primeira ordem ΔG=0.
C)Na transição de fase de primeira ordem ΔS=0.
D)Na transição de fase de segunda ordem ΔS=0.
E)Na transição de fase de segunda ordem ΔG=ΔH=ΔS=0.
IME20261a faseQuestao 39QuímicaTermoquímica (energia de ligação)Media
Um terço do calor padrão de reação liberado pela combustão completa de 1 mol do gás sulfeto de carbonila, na presença de ar atmosférico, é transferido para 1 kg de água, mantida no estado líquido sob pressão.
Considere:
• composição molar do ar atmosférico: 21% O₂ / 79% N₂;
• calor específico da água líquida: 4,2 kJ/(kg·°C);
• ΔHf∘ do sulfeto de carbonila: −142 kJ/mol;
• ΔHf∘ do dióxido de carbono: −393 kJ/mol;
• ΔHf∘ do dióxido de enxofre: −296 kJ/mol.
A variação de temperatura experimentada pela água, em °C, nessas condições, é de:
A)86
B)65
C)110
D)43
E)130
IME20241a faseQuestao 38QuímicaTermoquímica (energia de ligação)Dificil
O cálcio metálico reage com hidrogênio gasoso para produzir hidreto metálico (Ca(s) + H₂(g) → CaH₂(s)). A pressão de equilíbrio do hidrogênio gasoso (P, em atm, escala logarítmica) em função do inverso da temperatura absoluta (1/T, em K⁻¹) segue uma reta no gráfico, passando aproximadamente por (1/T = 0,002 ; P = 10000 atm) e (1/T = 0,005 ; P = 0,01 atm).
Dados: R = 8,0 J/(mol·K); ln(10) = 2,3.
O calor, em kJ, envolvido na produção de 1 mol desse hidreto, a pressão constante de 1 atm, considerando comportamento de gás ideal, é aproximadamente igual a:
Imagens anexadas
A)−37
B)−25
C)0
D)+25
E)+37
IME20221a faseQuestao 31QuímicaTermoquímica (energia de ligação)Dificil
Considere a seguinte reação em equilíbrio:
2SO₂(g) + O₂(g) ⇌ 2SO₃(g)
Dados: R = 8,3 J·(K·mol)⁻¹; ln 1,6 = 0,47; e ln 10 = 2,3.
Sabe-se que a constante de equilíbrio dessa reação é 4,0×10²⁴ a 27 °C e 2,5×10¹⁰ a 227 °C. Qual a variação de entalpia padrão da reação, em kJ·mol⁻¹, considerando que ela seja constante nessa faixa de temperatura?
A)−8,3
B)8,3
C)−74,1
D)−203,0
E)0
IME20221a faseQuestao 32QuímicaTermoquímica (energia de ligação)Media
Uma reação entre dois líquidos A e B produz dois compostos gasosos C e D, de acordo com a estequiometria A+B→C+D. Se conduzida a pressão e temperatura constantes, pode-se afirmar que:
A)a reação será sempre espontânea, se for endotérmica.
B)a reação será sempre espontânea, se for exotérmica.
C)a reação será sempre espontânea, independentemente de ser exotérmica ou endotérmica.
D)a reação nunca será espontânea, independentemente de ser exotérmica ou endotérmica.
E)não há como prever a espontaneidade da reação, mesmo que informações adicionais sobre o calor de reação estejam disponíveis.
IME20221a faseQuestao 34QuímicaTermoquímica (energia de ligação)Dificil
O gráfico qualitativo da figura ilustra a relação da energia livre de Gibbs molar (Gm) de uma substância pura com a temperatura (T) em seus estados sólido, líquido e gasoso (retas 1, 2 e 3, que se cruzam nas temperaturas Ta e Tb). Considere as afirmativas:
I. As três retas são decrescentes, pois a expressão Gm=Hm−TSm é representada por uma reta com inclinação definida pelo termo (−Sm).
II. As retas 1, 2 e 3 representam a substância nos estados sólido, líquido e gasoso, respectivamente.
III. A temperatura Ta indica o ponto de fusão da substância nas condições em que o gráfico foi obtido.
IV. Em temperaturas mais altas do que Tb, a fase 1 da substância é a mais estável.
Assinale as alternativas que são verdadeiras.
Imagens anexadas
A)Somente I e II.
B)Somente III e IV.
C)Somente I, II e III.
D)Somente I, II e IV.
E)Somente I, III e IV.
IME20211a faseQuestao 31QuímicaTermoquímica (energia de ligação)Dificil
Considere:
Substância | Energia Livre de Gibbs padrão de Formação (kJ·mol⁻¹), a 25 °C
Benzeno (líquido) | +124
Benzeno (gasoso) | +129
Dados:
• R = 0,08 atm·L/K·mol = 8,3 J/K·mol = 62,3 mmHg·L/K·mol
A pressão de vapor do benzeno em atm, à temperatura de 298 K, é aproximadamente:
A)e−4,77
B)e−2,02
C)e−0,21
D)e−209,7
E)e−12,4
IME20201a faseQuestao 36QuímicaTermoquímica (energia de ligação)Media
O astrônomo britânico Arthur Eddington cunhou o termo “seta do tempo” para distinguir uma direção no tempo nos fenômenos naturais, ou seja, o fato de que o estado 2 de um sistema macroscópico ocorre após o estado 1. Podemos afirmar que o valor da entropia do estado 2 de um sistema fechado que evoluiu a partir do estado 1:
A)é igual ao valor da entropia do estado 1.
B)é menor que o valor da entropia do estado 1.
C)é maior que o valor da entropia do estado 1.
D)independe do valor da entropia do estado 1.
E)depende do caminho percorrido entre os estados.
IME20201a faseQuestao 37QuímicaTermoquímica (energia de ligação)Dificil
Uma medida quantitativa da estabilidade de um composto sólido iônico é a sua energia de rede, definida como a energia requerida para decompor completamente 1mol desse composto nos seus íons em fase gasosa. Considere os seguintes dados:
I. a entalpia padrão de formação do CaCl2 é −790kJ⋅mol−1;
II. a primeira energia de ionização do átomo de cálcio é 590kJ⋅mol−1;
III. a segunda energia de ionização do átomo de cálcio é 1146kJ⋅mol−1;
IV. a vaporização de um mol de Ca(s) consome 190kJ;
V. a energia de ligação do Cl2 é 242kJ⋅mol−1;
VI. a afinidade eletrônica do Cl é −349kJ⋅mol−1.
Com base nessas informações, estima-se que a energia de rede do CaCl2, em kJ⋅mol−1, seja:
A)790
B)1029
C)2070
D)2260
E)2609
IME20191a faseQuestao 33QuímicaTermoquímica (energia de ligação)Media
Considere as reações abaixo:
H₂(g) + ½ O₂(g) → H₂O(ℓ) (I)
H₂(g) + ½ O₂(g) → H₂O(g) (II)
Assinale a alternativa correta.
A)O decréscimo de entropia é menor na reação (I) do que na reação (II).
B)O acréscimo de entropia na reação (I) é maior do que na reação (II).
C)O decréscimo de entropia é menor na reação (II) do que na reação (I).
D)O acréscimo de entropia na reação (II) é maior do que na reação (I).
E)A variação de entropia é igual em ambas as reações.
IME20181a faseQuestao 39QuímicaTermoquímica (energia de ligação)Dificil
Considere as seguintes afirmativas:
I — Uma reação química a temperatura e pressão constantes será espontânea se a variação da energia livre de Gibbs (ΔG) for menor que zero.
II — Em um sistema reacional onde a única forma de trabalho observável é o trabalho de expansão, a variação da entalpia (ΔH) é igual à quantidade de calor liberada ou absorvida pela reação, a pressão constante.
III — Para uma substância simples que admite mais de uma forma alotrópica, não há variação de entalpia na conversão de uma forma em outra.
São corretas:
A)Somente I.
B)Somente II.
C)Somente III.
D)I e II.
E)I e III.
IME20171a faseQuestao 31QuímicaTermoquímica (energia de ligação)Dificil
Para o grafite, ρ = 2250 kg/m³, H° = 0 e S° = 5,7 × 10⁻³ kJ/(mol·K). Para o diamante, ρ = 3500 kg/m³, H° ≠ 0 e S° = 2,4 × 10⁻³ kJ/(mol·K). Na conversão do grafite em diamante, ΔG° = 2900 kJ/mol. Com base nestas informações, é correto afirmar que:
A)grafite e diamante são exemplos de carbono puro, mas não são formas alotrópicas de um mesmo elemento.
B)em altas pressões, o diamante é menos estável que o grafite.
C)o diamante pode se transformar, de forma espontânea, em grafite.
D)a conversão do grafite em diamante é exotérmica.
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