Questões de Concurso Sobre transformações químicas e energia em química

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Q3971305 Química

Considerando os princípios da termodinâmica química e suas aplicações na previsão da espontaneidade e do equilíbrio de sistemas, julgue o item subsequente. 


Para que ocorra a transferência espontânea de matéria entre duas fases em contato térmico e mecânico, a espécie química deve migrar da fase na qual seu potencial químico é menor para a fase na qual seu potencial químico é maior, até que a igualdade de potenciais seja estabelecida. 

Alternativas
Q3971304 Química

Considerando os princípios da termodinâmica química e suas aplicações na previsão da espontaneidade e do equilíbrio de sistemas, julgue o item subsequente. 


A temperatura e pressão constantes, a mistura de dois gases ideais puros é um processo espontâneo governado exclusivamente pelo aumento da entropia, uma vez que a entalpia de mistura para gases ideais é nula.

Alternativas
Q3971303 Química

A figura (A) representa uma expansão de um gás ideal contra pressão externa constante (pext). A área hachurada no gráfico da figura (A) corresponde ao módulo do trabalho realizado pelo sistema sobre a vizinhança. A figura (B) mostra um gráfico de pressão (pversus volume (V) desse mesmo gás, em condições isotérmicas. Com referência à situação ilustrada nas figuras (A) e (B), assumindo que os gases nelas retratados se comportem de forma ideal, que a temperatura na isoterma AB seja TA = TB = 313 K, que a constante dos gases seja R = 0,082 atm∙L∙K−1∙mol−1, que 1 L∙atm = 101 J e que ln(20) = 3, julgue o item a seguir


Contra pext constante, a variação de energia interna do gás será nula se a expansão for isotérmica.

Alternativas
Q3971301 Química

A figura (A) representa uma expansão de um gás ideal contra pressão externa constante (pext). A área hachurada no gráfico da figura (A) corresponde ao módulo do trabalho realizado pelo sistema sobre a vizinhança. A figura (B) mostra um gráfico de pressão (pversus volume (V) desse mesmo gás, em condições isotérmicas. Com referência à situação ilustrada nas figuras (A) e (B), assumindo que os gases nelas retratados se comportem de forma ideal, que a temperatura na isoterma AB seja TA = TB = 313 K, que a constante dos gases seja R = 0,082 atm∙L∙K−1∙mol−1, que 1 L∙atm = 101 J e que ln(20) = 3, julgue o item a seguir


Os trabalhos realizados sobre o gás ao longo dos caminhos ACB e ADB são iguais a 9,5 atm∙L e 190 atm∙L, respectivamente.


Alternativas
Q3971300 Química

A figura (A) representa uma expansão de um gás ideal contra pressão externa constante (pext). A área hachurada no gráfico da figura (A) corresponde ao módulo do trabalho realizado pelo sistema sobre a vizinhança. A figura (B) mostra um gráfico de pressão (p) versus volume (V) desse mesmo gás, em condições isotérmicas. Com referência à situação ilustrada nas figuras (A) e (B), assumindo que os gases nelas retratados se comportem de forma ideal, que a temperatura na isoterma AB seja TA = TB = 313 K, que a constante dos gases seja R = 0,082 atm∙L∙K−1∙mol−1, que 1 L∙atm = 101 J e que ln(20) = 3, julgue o item a seguir


O trabalho realizado sobre o gás ao longo da isoterma AB é inferior a 10 atm∙L.


Alternativas
Q3971286 Química
Analise as afirmativas a seguir, que se referem ao processo de dissolução de solutos em solventes, e assinale a alternativa correta.
I. A solubilidade de um sal é menor em água pura do que em uma solução contendo eletrólitos não comuns ao sal em questão.
II. A dissolução de um soluto implica em troca de prótons entre o solvente e o soluto.
III. Em processos de dissolução endotérmicos, o aumento da temperatura aumentará a solubilidade do soluto.
IV. A dissolução completa de um soluto depende da massa do soluto e independe da natureza do solvente.
Alternativas
Q3970011 Química
Elementos químicos têm sido descobertos continuamente desde a Antiguidade. A maioria dos elementos forma compostos facilmente e, portanto, não são encontrados na natureza na sua forma elementar. Em 1869. Dmitri Mendeleev, na Rússia, e Lothar Meyer, na Alemanha, publicaram esquemas de classificação quase idênticos. Ambos notaram que propriedades físicas e químicas semelhantes se repetiam periodicamente quando os elementos eram dispostos em ordem crescente de massa atômica. Diante do exposto e com base na organização da Tabela Periódica atual, relacione o grupo (Coluna 1) com as principais características (Coluna 2).

Coluna 1
(1) Grupo 8 A: Gases Nobres
(2) Grupo 1 A: Metais Alcalinos
(3) Grupo 2 A: Metais Alcalino-Terrosos
(4) Grupo 7 A: Halogênios

Coluna 2
( ) São sólidos metálicos macios, com propriedades metálicas características, como a cor prateada, o brilho metálico e a alta condutividade térmica e elétrica. Reagem intensamente com a água. São encontrados na natureza apenas na forma de compostos.
( ) São todos não metais e monoatômicos. Têm as subcamadas s e p completamente preenchidas.
( ) São todos sólidos à temperatura ambiente e possuem propriedades metálicas típicas. São menos reativos que seus vizinhos de grupo, porém mais duros, densos. Além disso, fundem a temperaturas mais elevadas.
( ) Todos os elementos desse grupo são não metais típicos. Suas temperaturas de ebulição e de fusão aumentam à medida que o número atômico aumenta. Além disso, têm afinidade eletrônica altamente negativa.

Qual alternativa preenche, CORRETAMENTE, os parênteses, na ordem em que aparecem?
Alternativas
Q3970002 Química
A primeira Lei da Termodinâmica decorre do princípio de conservação de energia. De acordo com essa lei, a energia não é destruída ou criada, mas transformada. Considere um cilindro provido de pistão com volume de 0,1 m³ e contendo 0,5 kg de vapor de água a 0,4 MPa, que obedece à primeira Lei da Termodinâmica. Nele, o calor é transferido até que a temperatura alcance 300 °C, enquanto a pressão permanece constante. Qual o valor do calor transferido e o trabalho realizado nesse processo? Dados: V2 = 0,6548 m³/kg, h₁ = 1524,7 kJ/kg e h2 = 3066,8 kJ/kg. 
Alternativas
Q3961716 Química
O líquido que tem dentro da bateria da máquina (chamado de eletrólito) serve para:
Alternativas
Q3957162 Química
Uma empresa de engenharia submarina investiga a durabilidade de um trecho de duto de aço carbono exposto à água do mar. No ambiente marinho, a superfície de aço está sujeita, simultaneamente, à reação anódica de dissolução do ferro (Fe→ Fe2+ + 2 e-) e à reação catódica de redução de oxigênio dissolvido (02 + 4H+ + 4 e- → 2 H20, em meios ácidos, ou O2 + 2 H₂0 + 4 e- → 4 OH-, em meio neutro/ácido físico).
Para descrever a taxa de corrosão do aço, o grupo utiliza a teoria do potencial misto (mixed potential theory), medindo o potencial de corrosão (Ecor) em circuito aberto e a densidade de corrente de corrosão (icor) a partir das curvas de polarização anódica e catódica. Considerando, exclusivamente, esses eletroquímica, assinale a alternativa correta.
Alternativas
Q3957161 Química
Uma indústria de tratamento de superfícies metálicas utiliza um processo eletroquímico para proteger peças de aço contra corrosão por meio de deposição de cobre metálico. O processo ocorre em uma célula eletrolítica, contendo solução aquosa de CuSO4 0,50 mol/L. A peça de aço funciona como cátodo, enquanto um eletrodo inerte de platina é utilizado como ânodo.
Durante a operação, uma corrente elétrica constante de 4,82 A é aplicada por 40 minutos. Considere:

• constante de Faraday (F) = 96.500 C/mol
• massa molar do cobre (Cu) = 63,5 g/mol
• reação que ocorre no cátodo: Imagem associada para resolução da questão + 2 e- → Cu(s)

Despreze reações paralelas e considere eficiência de corrente igual a 100%.
Com base nessas informações, qual é a massa aproximada de cobre depositada sobre a peça metálica ao fim do processo?
Alternativas
Q3957160 Química
Em um calorímetro operando a volume constante, 1,0 mol de glicose (C6H1206) é completamente oxidado a dióxido de carbono e água líquida, a 300 K, de acordo com a reação:

C6H1206 (s) + 602 (g) → 6CO2 (g) + 6H20(l)

Medidas calorimétricas indicaram que a variação da energia interna do sistema associada à reação foi de -2800,0 kJ. mol-1 e que a variação da entropia do sistema foi de +190,0 J. K-1. mol-1.
Considerando que todo o processo ocorre à temperatura constante de 300 Ke todos os gases presentes no sistema sejam perfeitos, assinale a alternativa que indica o valor correto da variação da energia de Helmholtz para essa reação.
Alternativas
Q3957156 Química
Dadas as afirmativas sobre as propriedades termodinâmicas de espécies iônicas em solução,

I. Pela lei limite de Debye-Hückel, ao se aumentar a força iônica do meio, a blindagem eletrostática diminui, de modo que o alcance das interações coulombianas entre íons aumenta; além disso, os coeficientes de atividade afastam-se menos do ideal em soluções mais concentradas.
II. A equação de Born permite estimar a energia de Gibbs de solvatação de um íon, tratando-o como uma esfera carregada em um contínuo dielétrico; assim, a solvatação torna-se mais favorável (ΔG mais negativo) quanto maior o módulo da carga do íon e quanto maior a constante dielétrica do solvente, e torna-se menos favorável quanto maior o raio iônico efetivo.
III. A equação de Nernst relaciona o potencial de uma pilha à composição do sistema reacional, por meio de uma medida de "tendência" baseada em atividades; em soluções suficientemente diluídas, essas atividades podem ser aproximadas por concentrações, enquanto, em meios mais concentrados, essa aproximação falha e o potencial reflete os desvios de idealidade.

verifica-se que está/ão correta/s
Alternativas
Q3957152 Química
Dadas as afirmativas relacionadas à termoquímica e à termodinâmica química,

I. Quando um sistema se expande livremente, o trabalho é o maior possível, pois o sistema se expande no vácuo.
II. Em um sistema fechado, contendo um gás ideal, entre os mesmos estados inicial e final, mantido em contato com um reservatório térmico, o processo isotérmico reversível é o que produz o maior trabalho.
III. Em sistemas abertos operando em regime permanente, a variação de entalpia entre a entrada e a saída participa do balanço de energia, junto ao calor trocado, ao trabalho de eixo e à energia associada ao escoamento do fluido.
IV. A entalpia de uma reação química é invariável com a pressão para qualquer sistema, desde que a temperatura seja mantida constante e não ocorram mudanças de fase.

verifica-se que estão corretas apenas
Alternativas
Q3952735 Química
Em um experimento, adicionou-se água destilada, de pH 7, a uma placa de Petri. Em seguida, acrescentou-se um pequeno pedaço de sódio metálico (Na(s)) e, posteriormente, gotas de fenolftaleína (indicador ácido-base). A reação observada foi vigorosa, com produção de chamas, e a solução apresentou coloração rosa ao final do experimento, com elevação do pH para 12.
A equação balanceada do processo é
2Na(s) + 2H2O(l) → 2NaOH(aq) + H2(g) + energia
Considerando a alta reatividade do sódio com a água descrita no experimento, assinale a alternativa que explica corretamente a mudança de pH e o fenômeno térmico observado.
Alternativas
Q3940859 Química
Em um laboratório de eletroquímica, um químico analisa o desempenho de uma pilha galvânica formada pelos semicélulas Zn²⁺/Zn e Cu²⁺/Cu, operando em condições padrão. Durante o funcionamento do sistema, são observadas variações na diferença de potencial elétrico ao longo do tempo, associadas ao consumo dos reagentes e às condições do meio eletrolítico.

No âmbito dos fundamentos teóricos e experimentais relacionados às pilhas eletroquímicas, assinale a alternativa correta. 
Alternativas
Q3929664 Química
Um pequeno diodo emissor de luz — light-emitting diode (LED) — pode ser aceso com uma pilha eletroquímica construída em laboratório, utilizando-se eletrodos metálicos e soluções contendo íons metálicos. Considere uma montagem que emprega eletrodos de zinco metálico e cobre metálico, mergulhados, respectivamente, em soluções de Zn²⁺ e Cu²⁺, conectadas por uma ponte salina. Esse sistema gera corrente elétrica a partir de uma reação de oxirredução espontânea. Com o tempo, observa-se uma diminuição na intensidade do brilho do LED. Considere que, nessa pilha, ocorra a seguinte reação global. 

Zn(s) + Cu2+(aq) → Zn2+(aq) + Cu(s)  

Acerca desse contexto hipotético, assinale a opção correta.  
Alternativas
Q3929562 Química


A genipina (C11H14O5), extraída do jenipapo, reage com proteínas presentes na pele. Essa reação, que origina um pigmento azul tradicionalmente utilizado em pinturas corporais indígenas, deve-se à interação da genipina com uma amina primária presente na cadeia lateral de alguns aminoácidos, como na lisina (C6H14N2O2), conforme equação apresentada acima.  
Tendo por base as informações do texto e considerando que MC11H14O5 = 226 g·mol⁻1 e MC6H14N2O2 = 146 g∙mol⁻1 sejam, respectivamente, as massas molares da genipina e da lisina, que o tempo de degradação (meia-vida) da genipina seja de 38 dias e que 100,3 ≅ 2, julgue o item a seguir. 

Considerando-se que a variação de entalpia da reação em apreço seja −22 kJ∙mol−1 e que a variação de entropia seja −65 J∙mol−1∙K−1, é correto afirmar que, nessas condições, a reação é exotérmica e apresenta espontaneidade a 25 ºC. 
Alternativas
Q3929418 Química
    A ozonólise do esqualeno (C30H50), um lipídeo abundante na pele humana, produz uma variedade de compostos orgânicos voláteis, tais como a acetona (C3H6O), 6-metil-5-hepten-2-ona (C8H14O), 4-oxopentanal (C5H8O2), ácido acético (C2H4O2) e etano-1,2-diona (C2H2O2), que podem representar sérios riscos toxicológicos. Esse processo pode ser representado pela equação a seguir. 


C30H50(g) + 6 O3(g) ⇌ C3H6O(g) + C8H14O(g) + C5H8O2(g) + 4 C2H4O2(g) + 3 C2H2O2(g) 


    Para uma série de experimentos realizados, observou-se que, mantendo-se a concentração de ozônio constante, a velocidade inicial de formação dos produtos depende da concentração inicial de C30H50, de acordo com a tabela seguinte.  


Q37_44.png (318×88)


    As substâncias envolvidas nessa reação possuem as seguintes entalpias-padrão de formação a 298 K.


Q37_44_.png (221×144) 
A partir da situação hipotética precedente, considerando que a concentração em quantidade de matéria do O3 nas CNTP é 2,14 × 10−6 mol/m3 , julgue o item que se segue. 

A reação de ozonólise do esqualeno libera uma quantidade de energia inferior a 700 kJ por mol de O3 consumido.
Alternativas
Q3928924 Química
Transformações físicas e químicas geralmente são acompanhadas por liberação ou absorção de calor. Com relação a termoquímica e trocas de calor nos fenômenos físicos e químicos, assinale a opção correta. 
Alternativas
Respostas
161: E
162: C
163: C
164: C
165: E
166: C
167: E
168: A
169: D
170: E
171: C
172: A
173: D
174: C
175: A
176: D
177: D
178: C
179: C
180: B