Questões Sobre Termoquímica - Química - 2º ano do ensino médio
1) Considere os processos a seguir:
I. Queima do carvão.
II. Fusão do gelo à temperatura de 25°C.
III. Combustão da madeira.
- A) apenas o primeiro é exotérmico.
- B) apenas o segundo é exotérmico.
- C) apenas o terceiro é exotérmico.
- D) apenas o primeiro é endotérmico.
- E) apenas o segundo é endotérmico.
A resposta correta é a letra E)
- I. Queima do carvão: Esse é um caso de reação de combustão, que é um tipo de reação química em que uma substância reage com o oxigênio, liberando energia na forma de calor e luz. Portanto, esse processo é exotérmico, pois libera mais energia do que consome.
- II. Fusão do gelo à temperatura de 25°C: Esse é um caso de mudança de estado físico, que é uma alteração na forma como as moléculas de uma substância se organizam, sem mudar a sua composição. Para que o gelo (estado sólido da água) se transforme em água líquida, ele precisa absorver energia do ambiente, pois a água líquida tem mais energia do que o gelo. Portanto, esse processo é endotérmico, pois consome mais energia do que libera.
- III. Combustão da madeira: Esse é outro caso de reação de combustão, que também é exotérmica, pelos mesmos motivos do processo I.
2) (URCA 2016/2) Observe a equação química mostrada abaixo:
2 H2 (g) + O2 (g) → 2 H2O (l) ΔH = –572 kJ
É correto afirmar que a reação é:
- A) Exotérmica, liberando 572 kJ para dois mols de água produzida.
- B) Exotérmica, liberando 286 kJ por mol de oxigênio consumido.
- C) Endotérmica, consumindo 572 kJ para dois mols de água produzida.
- D) Endotérmica, liberando 572 kJ para dois mols de oxigênio consumido.
- E) Endotérmica, consumindo 286 kJ por mol de água produzida.
A resposta correta é a letra A.
A reação é exotérmica, pois há liberação de energia na forma de calor, indicada pelo sinal negativo do ΔH. A quantidade de energia liberada é de 572 kJ para cada dois mols de água produzida, conforme o coeficiente estequiométrico da equação.
3) (UDESC 2016/1) A Termoquímica estuda a energia e o calor associados a reações químicas e/ou transformações físicas de substâncias ou misturas. Com relação a conceitos, usados nessa área da química, assinale a alternativa incorreta.
- A) A quebra de ligação química é um processo endotérmico. Já a formação de ligações são processos exotérmicos. Dessa forma, a variação de entalpia para uma reação química vai depender do balanço energético entre quebra e formação de novas ligações.
- B) A variação de energia que acompanha qualquer transformação deve ser igual e oposta à energia que acompanha o processo inverso.
- C) A entalpia H de um processo pode ser definida como o calor envolvido no mesmo, medido à pressão constante. A variação de entalpia do processo permite classificá-lo como endotérmico, quando absorve energia na forma de calor, ou exotérmico quando libera energia.
- D) O fenômeno de ebulição e o de fusão de uma substância são exemplos de processos físicos endotérmicos.
- E) A lei de Hess afirma que a variação de energia deve ser diferente, dependendo se um processo ocorrer em uma ou em várias etapas.
A alternativa incorreta é a letra E, pois a lei de Hess afirma que a variação de energia deve ser igual, independente se um processo ocorrer em uma ou em várias etapas
4) (Puccamp – SP) Considere as seguintes equações termoquímicas:
I. 3 O2(g) → 2 O3(g) ∆H1 = +284,6 kJ
II. 1 C(grafita) + 1 O2(g)→1 CO2(g) ∆H2 = -393,3 kJ
III. 1 C2H4(g) + 3 O2(g) → 2 CO2(g) + 2H2O(l) ∆H3 = -1410,8 kJ
IV. 1 C3H6(g) + 1 H2(g) → 1 C3HO8(g) ∆H4 = -123,8 kJ
V. 1 I(g) → 1/2 I2(g) ∆H5 = -104,6 kJ
Qual é a variação de entalpia que pode ser designada calor de formação ou calor de combustão?
- A) ∆H1.
- B) ∆H2.
- C) ∆H3.
- D) ∆H4.
- E) ∆H5.
A alternativa correta é a letra B) ∆H2.
A variação de entalpia que pode ser designada calor de formação ou calor de combustão é a ∆H2, pois corresponde à reação de formação de 1 mol de CO2(g) a partir dos seus elementos constituintes no estado padrão, que são C(grafita) e O2(g). Essa reação também é uma reação de combustão completa do carbono, que libera calor para o ambiente. Portanto, ∆H2 representa tanto o calor de formação quanto o calor de combustão do CO2(g).
5) (UFRRJ) Desde a pré-história, quando aprendeu a manipular o fogo para cozinhar seus alimentos e se aquecer, o homem vem percebendo sua dependência cada vez maior das várias formas de energia. A energia é importante para uso industrial e doméstico, nos transportes, etc. Existem reações químicas que ocorrem com liberação ou absorção de energia, sob a forma de calor, denominadas, respectivamente, como exotérmicas e endotérmicas. Observe o gráfico a seguir e assinale a alternativa correta:
- A) O gráfico representa uma reação endotérmica.
- B) O gráfico representa uma reação exotérmica.
- C) A entalpia dos reagentes é igual à dos produtos.
- D) A entalpia dos produtos é maior que a dos reagentes.
- E) A variação de entalpia é maior que zero.
Alternativa correta é letra B) O gráfico representa uma reação exotérmica.
O gráfico que você enviou representa uma reação exotérmica, ou seja, uma reação que libera energia na forma de calor. Isso pode ser observado pelo fato de que a entalpia dos reagentes (Hr) é maior do que a entalpia dos produtos (Hp), o que significa que houve uma perda de energia durante a reação. A variação de entalpia (ΔH) é a diferença entre a entalpia dos reagentes e a dos produtos, e é negativa nesse caso. Portanto, a alternativa correta é a letra B.
6) (PUC-MG) Sejam dadas as equações termoquímicas, todas a 25 ºC e 1 atm:
I- H2(g)+ ½O2(g) → H2O(l) ∆H = -68,3 Kcal/mol
II- 2Fe(s)+ 3/2 O2(g) → Fe2O3(s) ∆H = -196,5 Kcal/mol
III– 2Al(s)+ 3/2 O2(g) → Al2O3(s) ∆H = -399,1 Kcal/mol
IV – C(grafite)+ O2(g) → CO2(g) ∆H = -94,0 Kcal/mol
V- CH4(g) + O2(g) → CO2(g)+ H2O(l) ∆H = -17,9 Kcal/mol
Exclusivamente sob o ponto de vista energético, das reações acima, a que você escolheria como fonte de energia é:
- A) I.
- B) II.
- C) III.
- D) IV.
- E) V.
A alternativa correta é a letra C) III
Uma reação química pode ser classificada como endotérmica ou exotérmica, dependendo se ela absorve ou libera calor, respectivamente. A variação de entalpia (∆H) é a medida da energia trocada em uma reação química.
Para escolher a reação que seria a melhor fonte de energia, devemos considerar o valor da variação de entalpia. Quanto menor for o valor de ∆H, maior será a quantidade de energia liberada pela reação. Portanto, a reação que libera mais energia é a que tem o menor valor de ∆H.
Analisando as equações termoquímicas dadas, podemos ver que a reação III tem o menor valor de ∆H, ou seja, -399,1 Kcal/mol. Isso significa que essa reação libera 399,1 Kcal de energia para cada mol de Al2O3 formado. Essa é a maior quantidade de energia entre as reações apresentadas.
Logo, a alternativa correta é a letra c) III
7) No inverno o uso da água quente no chuveiro aumenta. Entretanto, após terminar o banho quente sentimos uma sensação de frio quando nos afastamos do local. Essa sensação de frio deve-se ao fato de ocorrer:
- A) a liquefação da água, um processo exotérmico.
- B) a condensação da água, um processo exotérmico.
- C) a sublimação da água, um processo endotérmico.
- D) a evaporação da água, um processo endotérmico.
A resposta correta para a sua pergunta é a alternativa D) a evaporação da água, um processo endotérmico.
Quando saímos do banho quente, ainda há uma camada fina de água que adere à nossa pele. Essa água precisa absorver calor do ambiente para se transformar em vapor, ou seja, ela precisa realizar um processo endotérmico. É essa absorção de calor da pele durante a evaporação que causa a sensação de frio após sair do chuveiro quente.
8) (UFMG) Ao se sair molhado em local aberto, mesmo em dias quentes, sente-se uma sensação de frio. Esse fenômeno está relacionado com a evaporação da água que, no caso, está em contato com o corpo humano. O que explica essa sensação de frio?
- A) A evaporação da água é um processo endotérmico e cede calor ao corpo.
- B) A evaporação da água é um processo endotérmico e retira calor do corpo.
- C) A evaporação da água é um processo exotérmico e cede calor ao corpo.
- D) A evaporação da água é um processo exotérmico e retira calor do corpo.
A resposta correta para a questão é a alternativa B) A evaporação da água é um processo endotérmico e retira calor do corpo.
A sensação de frio que você sente ao sair molhado em local aberto é causada pela evaporação da água que está em contato com o seu corpo. A evaporação é um processo endotérmico, ou seja, que absorve calor do ambiente. Portanto, a água retira calor do seu corpo para se transformar em vapor, diminuindo a sua temperatura e fazendo você sentir frio.
9) (Fatec) Considere as afirmações a seguir, segundo a Lei de Hess.
I – O calor de reação (ΔH) depende apenas dos estados inicial e final do processo.
II – As equações termoquímicas podem ser somadas como se fossem equações matemáticas.
III – Podemos inverter uma equação termoquímica desde que se inverta o sinal de ΔH.
IV – Se o estado final do processo for alcançado por vários caminhos, o valor de ΔH dependerá dos estados intermediários através dos quais o sistema pode passar.
Conclui-se que:
- A) as afirmações I e II são verdadeiras.
- B) as afirmações II e III são verdadeiras.
- C) as afirmações I, II e III são verdadeiras.
- D) todas são verdadeiras.
- E) todas são falsas.
A resposta correta para a questão é a letra C. Veja a explicação abaixo:
- A Lei de Hess afirma que a variação de entalpia de uma reação química depende apenas dos estados inicial e final do processo, e não dos caminhos intermediários pelos quais o sistema pode passar. Portanto, a afirmação I está correta.
- A Lei de Hess também permite calcular a entalpia de uma reação química a partir da soma algébrica das entalpias de outras reações que envolvam os mesmos reagentes e produtos. Portanto, a afirmação II está correta.
- Além disso, a Lei de Hess permite inverter uma equação termoquímica, desde que se inverta também o sinal da entalpia, pois a reação inversa tem o sentido e o efeito térmico opostos. Portanto, a afirmação III está correta.
- A afirmação IV está incorreta, pois contradiz a afirmação I e a própria Lei de Hess, que diz que a variação de entalpia não depende dos estados intermediários
10) (UFBA) Em relação aos aspectos energéticos envolvidos nas transformações químicas, pode-se afirmar:
- A) a queima da parafina de uma vela exemplifica um processo endotérmico.
- B) a vaporização da água de uma piscina pela ação da luz solar exemplifica um processo endotérmico.
- C) a combustão do álcool hidratado em motores de automóveis exemplifica um processo endotérmico.
- D) a formação de um iceberg a partir da água do mar exemplifica um processo endotérmico.
- E) o valor de ΔH de uma transformação depende exclusivamente do estado físico dos reagentes.
A resposta correta para a questão é a letra B. Veja a explicação abaixo:
- Um processo endotérmico é aquele que absorve calor do meio externo, ou seja, a energia do sistema aumenta e a do ambiente diminui. Um exemplo de processo endotérmico é a vaporização da água, que precisa de calor para passar do estado líquido para o gasoso. Portanto, a alternativa B está correta.
- Um processo exotérmico é aquele que libera calor para o meio externo, ou seja, a energia do sistema diminui e a do ambiente aumenta. Um exemplo de processo exotérmico é a queima da parafina de uma vela, que produz calor e luz ao reagir com o oxigênio. Portanto, a alternativa A está errada.
- A combustão do álcool hidratado em motores de automóveis também é um processo exotérmico, pois libera calor e gás carbônico ao reagir com o oxigênio. Portanto, a alternativa C está errada.
- A formação de um iceberg a partir da água do mar é um processo exotérmico, pois libera calor ao passar do estado líquido para o sólido. Portanto, a alternativa D está errada.
- O valor de ΔH de uma transformação depende não só do estado físico dos reagentes, mas também dos produtos e das condições de pressão e temperatura. Portanto, a alternativa E está errada