Colégio Planeta. Lista 01. Prof.: Eduardo Lista de Química Data: 25 / 04 / Aluno(a): Turma: Turno: Matutino

Colégio Planeta

_Lista

01

Prof.: Eduardo

Lista de Química

Data: 25 / 04 / 2019

Aluno(a): Turma: Turno: Matutino

Questão 01)

Por meio de reações químicas que envolvem carboidratos, lipídeos e proteínas, nossas células obtêm energia e produzem gás carbônico e água. A oxidação da glicose no organismo humano libera energia, conforme ilustra a equação química, sendo que aproximadamente 40% dela é disponibilizada para atividade muscular.

C6H12O6 (s) + 6 O2 (g) → 6 CO2 (g) + 6 H2O(l) cH=−2800kJ

Considere as massas molares (em g mol–1): H = 1; C = 12; O = 16.

LIMA, L. M.; FRAGA, C. A. M.; BARREIRO, E. J. Química na saúde. São Paulo: Sociedade Brasileira de Química, 2010 (adaptado). Na oxidação de 1,0 grama de glicose, a energia obtida para atividade muscular, em quilojoule, é mais próxima de

A) 6,2. B) 15,6. C) 70,0. D) 622,2. E) 1 120,0. Questão 02)

Para comparar a eficiência de diferentes combustíveis, costuma-se determinar a quantidade de calor liberada na combustão por mol ou grama de combustível. O quadro mostra o valor de energia liberada na combustão completa de alguns combustíveis.

As massas molares dos elementos H, C e O são iguais a 1 g/mol, 12 g/mol e 16 g/mol, respectivamente

ATKINS, P. Princípios de química. Porto Alegre: Bookman, 2007 (adaptado). Qual combustível apresenta maior liberação de energia por grama? A) Hidrogênio. B) Etanol. C) Metano. D) Metanol. E) Octano. Questão 03)

A escolha de uma determinada substância para ser utilizada como combustível passa pela análise da poluição que ela causa ao ambiente e pela quantidade de energia liberada em sua combustão completa. O quadro apresenta a entalpia de combustão de algumas substâncias. As massas molares dos elementos H, C e O são, respectivamente, iguais a 1 g/mol, 12 g/mol e 16 g/mol

Levando-se em conta somente o aspecto energético, a substância mais eficiente para a obtenção de energia, na combustão de 1 kg de combustível, é o A) etano. B) etanol. C) metanol. D) acetileno. E) hidrogênio. Questão 04)

Um dos problemas dos combustíveis que contêm carbono é que sua queima produz dióxido de carbono. Portanto, uma característica importante, ao se escolher um combustível, é analisar seu calor de combustão (Ho_c), definido como a energia liberada na queima completa de um mol de combustível no estado padrão. O quadro seguinte relaciona algumas substâncias que contêm carbono e seu Ho_c.

Neste contexto, qual dos combustíveis, quando queimado completamente, libera mais dióxido de carbono no ambiente pela mesma quantidade de energia produzida?

A) Benzeno. B) Metano. C) Glicose. D) Octano. E) Etanol. Questão 05)

Considera-se combustível aquele material que, quando em combustão, consegue gerar energia. No caso dos biocombustíveis, suas principais vantagens de uso são a de serem oriundos de fontes renováveis e a de serem menos poluentes que os derivados de combustíveis fósseis. Por isso, no Brasil, tem-se estimulado o plantio e a industrialização de sementes oleaginosas para produção de biocombustíveis. No quadro, estão os valores referentes à energia produzida pela combustão de alguns biocombustíveis:

Disponível em: http://www.biodieselecooleo.com.br. Acesso em: 8 set. 2010 (adaptado). Entre os diversos tipos de biocombustíveis apresentados no quadro, aquele que apresenta melhor rendimento energético em massa é proveniente A) da soja. B) do dendê. C) do babaçu. D) da mamona. E) da cana-de-açúcar. Questão 06)

No que tange à tecnologia de combustíveis alternativos, muitos especialistas em energia acreditam que os alcoóis vão crescer em importância em um futuro próximo. Realmente, alcoóis como metanol e etanol têm encontrado alguns nichos para uso doméstico como combustíveis há muitas décadas e, recentemente, vêm obtendo uma aceitação cada vez maior como aditivos, ou mesmo como substitutos para gasolina em veículos. Algumas das propriedades físicas desses combustíveis são mostradas no quadro seguinte.

1367,0 0,79 OH) CH (CH Et anol 726,0 0,79 OH) (CH Met anol (kJ/mol) Combust ão de Calor (g/mL) C 25 a Densidade Álcool 2 3 3 − − 

BAIRD, C. Química Ambiental. São Paulo. Artmed, 1995 (adaptado). Dados: Massas molares em g/mol:

H = 1,0; C = 12,0; O = 16,0.

Considere que, em pequenos volumes, o custo de produção de ambos os alcoóis seja o mesmo. Dessa forma, do ponto de vista econômico, é mais vantajoso utilizar

A) metanol, pois sua combustão completa fornece aproximadamente 22,7 kJ de energia por litro de combustível queimado.

B) etanol, pois sua combustão completa fornece aproximadamente 29,7 kJ de energia por litro de combustível queimado.

C) metanol, pois sua combustão completa fornece aproximadamente 17,9 MJ de energia por litro de combustível queimado.

D) etanol, pois sua combustão completa fornece aproximadamente 23,5 MJ de energia por litro de combustível queimado.

E) etanol, pois sua combustão completa fornece aproximadamente 33,7 MJ de energia por litro de combustível queimado.

Questão 07)

Arroz e feijão formam um “par perfeito”, pois fornecem energia, aminoácidos e diversos nutrientes. O que falta em um deles pode ser encontrado no outro. Por exemplo, o arroz é pobre no aminoácido lisina, que é encontrado em abundância no feijão, e o aminoácido metionina é abundante no arroz e pouco encontrado no feijão. A tabela seguinte apresenta informações nutricionais desses dois alimentos.

g 0 g 0 colest erol g 0,18 g 0,73 lipídios g 3,53 g 0,58 prot eínas g 10,6 g 8,07 os carboidrat kcal 58 kcal 41 calorias sopa) de colher (1 sopa) de colher 1 ( fe i jão ar r oz

SILVA, R.S. Arroz e feijão, um par perfeito. Disponível em: http://www.correpar.com.br. A partir das informações contidas no texto e na tabela, conclui– se que

A) os carboidratos contidos no arroz são mais nutritivos que os do feijão.

B) o arroz é mais calórico que o feijão por conter maior quantidade de lipídios.

C) as proteínas do arroz tem a mesma composição de aminoácidos que as do feijão.

D) a combinação de arroz com feijão contém energia e nutrientes e é pobre em colesterol.

E) duas colheres de arroz e três de feijão são menos calóricas que três colheres de arroz e duas de feijão.

Questão 08)

Vários combustíveis alternativos estão sendo procurados para reduzir a demanda por combustíveis fósseis, cuja queima prejudica o meio ambiente devido à produção de dióxido de carbono (massa molar igual a 44 g mol–1). Três dos mais promissores combustíveis alternativos são o hidrogênio, o etanol e o metano. A queima de 1 mol de cada um desses combustíveis libera uma determinada quantidade de calor, que estão apresentadas na tabela a seguir.

1350

46

OH

H

C

900

16

CH

270

2

H

)

mol

(kJ

queima

na

liberado

Calor

)

mol

(g

molar

Massa

l

Combustíve

-Considere que foram queimadas massas, independentemente, desses três combustíveis, de forma tal que em cada queima foram liberados 5400 kJ. O combustível mais econômico, ou seja, o que teve a menor massa consumida, e o combustível mais poluente, que é aquele que produziu a maior massa de dióxido de carbono (massa molar igual a 44 g mol–1), foram respectivamente,

A) o etanol, que teve apenas 46g de massa consumida, e o metano, que produziu 900 g de CO2.

B) o hidrogênio, que teve apenas 40g de massa consumida, e o etanol, que produziu 352 g de CO2.

C) o hidrogênio, que teve apenas 20g de massa consumida, e o metano, que produziu 264 g de CO2.

D) o etanol, que teve apenas 96g de massa consumida, e o metano, que produziu 176 g de CO2.

E) o hidrogênio, que teve apenas 2g de massa consumida, e o etanol, que produziu 1350 g de CO2.

Questão 09)

Nas últimas décadas, o efeito estufa tem-se intensificado de maneira preocupante, sendo esse efeito muitas vezes atribuído à intensa liberação de CO2 durante a queima de combustíveis fósseis para geração de energia. O quadro traz as entalpias-padrão de combustão a

( )

5.471 114 H C oct ano 2.878 58 H C but ano 890 16 CH met ano (kJ/mol) ΔH (g/mol) molar massa molecular fórmula compost o 18 8 10 4 4 0 25 − − −

À medida que aumenta a consciência sobre os impactos ambientais relacionados ao uso da energia, cresce a importância de se criar políticas de incentivo ao uso de combustíveis mais eficientes. Nesse sentido, considerando-se que o metano, o butano e o octano sejam representativos do gás natural, do gás liquefeito de petróleo (GLP) e da gasolina, respectivamente, então, a partir dos dados fornecidos, é possível concluir que, do ponto de vista da quantidade de calor obtido por mol de CO2 gerado, a ordem crescente desses três combustíveis é

A) gasolina, GLP e gás natural. B) gás natural, gasolina e GLP. C) gasolina, gás natural e GLP. D) gás natural, GLP e gasolina. E) GLP, gás natural e gasolina. Questão 10)

Sobre a diluição do ácido sulfúrico em água, o químico e escritor Primo Levi afirma que, “está escrito em todos os tratados, é preciso operar às avessas, quer dizer, verter o ácido na água e não o contrário, senão aquele líquido oleoso de aspecto tão inócuo está sujeito a iras furibundas: sabem-no até os meninos do ginásio”.

(furibundo: adj. furioso) LEVI, P. A tabela periódica. Rio de Janeiro: Relume-Dumará, 1994 (adaptado). O alerta dado por Levi justifica-se porque a

A) diluição do ácido libera muito calor. B) mistura de água e ácido é explosiva. C) água provoca a neutralização do ácido.

D) mistura final de água e ácido separa-se em fases.

E) água inibe a liberação dos vapores provenientes do ácido.

Questão 11)

Atualmente, soldados em campo seja em treinamento ou em combate, podem aquecer suas refeições, prontas e embaladas em bolsas plásticas, utilizando aquecedores químicos, sem precisar fazer fogo. Dentro dessas bolsas existe magnésio metálico em pó e, quando o soldado quer aquecer a comida, ele coloca água dentro da bolsa, promovendo a reação descrita pela equação química:

Mg (s) + 2 H2O (l) → Mg(OH)2 (s) + H2 (g) + 350 kJ O aquecimento dentro da bolsa ocorre por causa da

A) redução sofrida pelo oxigênio, que é uma reação exotérmica. B) oxidação sofrida pelo magnésio, que é uma reação

exotérmica.

C) redução sofrida pelo magnésio, que é uma reação endotérmica.

D) oxidação sofrida pelo hidrogênio, que é uma reação exotérmica.

E) redução sofrida pelo hidrogênio, que é uma reação endotérmica.

Questão 12)

Em nosso cotidiano, utilizamos as palavras “calor” e “temperatura” de forma diferente de como elas são usadas no meio científico. Na linguagem corrente, calor é identificado como “algo quente” e temperatura mede a “quantidade de calor de um corpo”. Esses significados, no entanto, não conseguem explicar diversas situações que podem ser verificadas na prática.

Do ponto de vista científico, que situação prática mostra a limitação dos conceitos corriqueiros de calor e temperatura?

A) A temperatura da água pode ficar constante durante o tempo em que estiver fervendo.

B) Uma mãe coloca a mão na água da banheira do bebê para verificar a temperatura da água.

C) A chama de um fogão pode ser usada para aumentar a temperatura da água em uma panela.

D) A água quente que está em uma caneca é passada para outra caneca a fim de diminuir sua temperatura.

E) Um forno pode fornecer calor para uma vasilha de água que está em seu interior com menor temperatura do que a dele.

Questão 13)

Os organoclorados são poluentes considerados perigosos, mas, infelizmente, têm sido encontradas quantidades significativas destas substâncias em rios e lagos. Uma reação de cloração comumente estudada é a do etano com o gás cloro, como mostrada abaixo:

C2H6 (g) + Cl2(g) → CH3CH2Cl(g) + HCl(g)

Sabendo os valores de  de cada ligação (Tabela abaixo), H determine o valor de H da reação pelo método das energias de ligação. A) –102 kJ/mol B) +102 kJ/mol C) +367 kJ/mol D) –367 kJ/mol E) +17 kJ/mol Questão 14)

O gás propano pode ser obtido pela hidrogenação do propeno. Assinale a alternativa com o valor CORRETO da entalpia de reação, e a classificação da reação como endotérmica ou exotérmica.

Dados:

A) H=+126kJ/mol; reação endotérmica B) H=−126kJ/mol; reação exotérmica C) H=−562kJ/mol; reação exotérmica D) H=+562kJ/mol; reação endotérmica E) H=−1173kJ/mol; reação exotérmica

Questão 15)

Dados os valores de energia de ligação em kJ/mol e a reação a seguir, calcule o ΔH desse processo.

H2(g) + Cl2(g) → 2 HCl(g)

A) – 184 kJ/mol. B) + 184 kJ/mol. C) + 247 kJ/mol. D) – 247 kJ/mol.

Questão 16)

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

N2(g) + 3 H2(g) → 2 NH3(g)

Usando as energias de ligação dadas na tabela a seguir, marque a alternativa que apresenta a variação de energia (H) da reação de formação da amônia. 391 H N 436 H H 941 N N ) mol / kJ ( Energia Ligação − −  A)  = +H 2249 kJ B)  = −H 2346 kJ C)  = −H 97 kJ D)  = +H 97 kJ E)  = +H 2346 kJ Questão 17)

Considere a reação entre o eteno gasoso e cloro gasoso produzindo 1,2-dicloroetano no estado gasoso.

Assinale a alternativa que contém o valor da energia liberada (em módulo) na produção de 297g de 1,2-dicloroetano gasoso.

Dados: energias de ligação C = C: 612 kJ/mol; Cl – Cl: 243

kJ/mol; C – C: 347 kJ/mol; C – Cl: 331 kJ/mol. C: 12g/mol; Cl: 35,5g/mol; H: 1,0 g/mol. A) 177 Kj B) 154 kJ C) 462 kJ D) 531 kJ Questão 18)

O aproveitamento de resíduos florestais vem se tornando cada dia mais atrativo, pois eles são uma fonte renovável de energia. A figura representa a queima de um bio-óleo extraído do resíduo de madeira, sendo H1 a variação de entalpia devido à queima de 1 g desse bio-óleo, resultando em gás carbônico e água líquida, e

2 H

 a variação de entalpia envolvida na conversão de 1 g de água no estado gasoso para o estado líquido.

A variação de entalpia, em kJ, para a queima de 5 g desse bio-óleo resultando em CO2 (gasoso) e H2O (gasoso) é:

A) –106. B) –94,0. C) –82,0. D) –21,2. E) –16,4. Questão 19)

O ferro é encontrado na natureza na forma de seus minérios, tais como a hematita ( -Fe2O3), a magnetita (Fe3O4) e a wustita (FeO). Na siderurgia, o ferro-gusa é obtido pela fusão de minérios de ferro em altos fornos em condições adequadas. Uma das etapas nesse processo é a formação de monóxido de carbono. O CO (gasoso) é utilizado para reduzir o FeO (sólido), conforme a equação química:

FeO (s) + CO (g) → Fe (s) + CO2 (g) Considere as seguintes equações termoquímicas:

Fe2O3 (s) + 3 CO (g) → 2 Fe (s) + 3 CO2 (g) = –25 kJ/mol de Fe2O3 3 FeO (s) + CO2 (g) → Fe3O4 (s) + CO (g) = –36 kJ/mol de CO2 2 Fe3O4 (s) + CO2 (g) → 3 Fe2O3 (s) + CO (g) = +47 kJ/mol de CO2

O valor mais próximo de , em kJ/mol de FeO, para a reação indicada do FeO (sólido) com o CO (gasoso) é

A) –14. B) –17. C) –50. D) –64. E) –100. Questão 20)

O benzeno, um importante solvente para a indústria química, é obtido industrialmente pela destilação do petróleo. Contudo, também pode ser sintetizado pela trimerização do acetileno catalisada por ferro metálico sob altas temperaturas, conforme a equação química:

3 C2H2 (g) → C6H6 (l)

A energia envolvida nesse processo pode ser calculada indiretamente pela variação de entalpia das reações de combustão das substâncias participantes, nas mesmas condições experimentais: I. C2H2 (g) + 2 5 O2 (g) → 2 CO2 (g) + H2O (l) Ho_c =−310 kcal/mol II. C6H6 (l) + 2 15 O2 (g) → 6 CO2 (g) + 3 H2O (l) Ho_c =−780 kcal/mol

A variação de entalpia do processo de trimerização, em kcal, para a formação de um mol de benzeno é mais próxima de A) –1 090. B) –150. C) –50. D) +157. E) +470. Questão 21)

Observe a equação de formação de etanol a seguir: 2 Cgraf + 3 H2(g) + ½ O2(g) → C2H6O(l)

Com base nas equações abaixo que resultam na reação de interesse, calcule o H da reação de formação do etanol.

I. Cgraf + O2(g) → CO2(g) H = –394 kJ/mol II. H2(g) + ½ O2(g) → H2O(l) H = –286 kJ/mol

III. C2H6O(l) + 3 O2(g) → 2 CO2(g) + 3 H2O(l)  = –1368 H kJ/mol

A) –278 kJ/mol. B) –2048 kJ/mol. C) –688 kJ/mol. D) +294 kJ/mol.

Questão 22)

A energia liberada na combustão do etanol de cana-de-açúcar pode ser considerada advinda da energia solar, uma vez que a primeira etapa para a produção do etanol é a fotossíntese. As transformações envolvidas na produção e no uso do etanol combustível são representadas pelas seguintes equações químicas:

6 CO2 (g) + 6 H2O (g) → C6H12O6 (aq) + 6 O2 (g) C6H12O6 (aq) → 2 C2H5OH (l) + 2 CO2 (g) H = –70 kJ/mol C2H5OH (l) + 3O2 (g) → 2 CO2 (g) + 3 H2O (g) H = –1.235

kJ/mol

Com base nessas informações, podemos afirmar que o valor de H

 para a reação de fotossíntese é A) –1.305 kJ/mol. B) +1.305 kJ/mol. C) +2.400 kJ/mol. D) –2.540 kJ/mol. E) +2.540 kJ/mol. Questão 23)

Analise os três diagramas de entalpia.

O  da combustão completa de 1 mol de acetileno, CH 2H2 (g), produzindo CO2 (g) e H2O (l) é A) + 1 140 kJ. B) + 820 kJ. C) – 1 299 kJ. D) – 510 kJ. E) – 635 kJ. Questão 24)

Através da Lei de Hess, podemos prever a variação da entalpia

) H

( de uma reação global baseando-nos nas semietapas intermediárias dessa reação. Observe as equações genéricas abaixo.

I. A + C2 → AC2 H = –394 kJ/mol II. B2 + ½ C2 → B2C H = –286 kJ/mol

III. A2B6C + 3 C2 → 2 AC2 + 3 B2C H = –1368 kJ/mol Essas etapas intermediárias representam a reação global.

2 A + 3 B2 + ½ C2 → A2B6C H = ?

Com base nas informações dadas, a alternativa que corresponde ao valor de entalpia da reação e ao tipo de reação, respectivamente, é: A)  = +278 kJ/mol e endotérmica H B)  = –2048 kJ/mol e exotérmica H C)  = –1438 kJ/mol e exotérmica H D)  = –278 kJ/mol e exotérmica H E)  = +2048 kJ/mol e endotérmica H Questão 25)

O 1,2-dicloroetano ocupa posição de destaque na indústria química americana. Trata-se de um líquido oleoso e incolor, de odor forte, inflamável e altamente tóxico. É empregado na

produção do cloreto de vinila que, por sua vez, é utilizado na produção do PVC, matéria-prima para a fabricação de dutos e tubos rígidos para água e esgoto.

A equação química que descreve, simplificadamente, o processo de obtenção industrial do 1,2-dicloroetano, a partir da reação de adição de gás cloro ao eteno, encontra-se representada abaixo.

C2H4 (g) + Cl2 (g) → C2H4Cl2 (l)

Disponível em: <http://laboratorios.cetesb.sp.gov.br/wp-content/uploads/sites/47/2013/11/dicloroetano.pdf>.

Acesso em: 3 set. 15. (Adaptado.) A variação de entalpia da reação acima é igual a

Dados:

Ligação Energia de ligação (kJ/mol) C–H 413,4 C–Cl 327,2 C–C 346,8 C=C 614,2 Cl–Cl 242,6 A) –144,4 kJ/mol. B) –230,6 kJ/mol. C) –363,8 kJ/mol. D) +428,2 kJ/mol. E) +445,0 kJ/mol. Questão 26)

A energia de retículo ou reticular pode ser definida como a energia associada ao processo de dissociação de 1 mol de um composto iônico sólido em seus respectivos íons em fase gasosa. Esta energia pode ser calculada por meio de um ciclo termodinâmico proposto por Fritz Haber e Max Born, em 1917, tendo como base a Lei de Hess. Dadas as reações:

AgCl (s) → Ag+ _{(g) + Cl}–_{(g) E = ?} Ag (s) + 1/2Cl2 (g) → AgCl (s) H = –127kJ/mol Ag (s) → Ag (g) H = +285kJ/mol Cl2 (g) → 2Cl (g) H = +240kJ/mol Ag (g) → Ag+ _{(g) + e}– _{H = +731kJ/mol} Cl (g) + e– → Cl– (g) H = –349kJ/mol

A energia de retículo,  , em kJ/mol, do sal AgCl(s) é, E aproximadamente, de A) 780. B) 914. C) 1.034. D) 1.612. E) 1.732. GABARITO:

1) Gab: A 2) Gab: A 3) Gab: E 4) Gab: C 5) Gab: A 6) Gab: D 7) Gab: D 8) Gab: B 9) Gab: A 10) Gab: A 11) Gab: B 12) Gab: A 13) Gab: A 14) Gab: B 15) Gab: A 16) Gab: C 17) Gab: C 18) Gab: C 19) Gab: B 20) Gab: B 21) Gab: A 22) Gab: E 23) Gab: C 24) Gab: D 25) Gab: A 26) Gab: B