Equilíbrio químico: constante e Le Chatelier

Química, 2ª série: Equilíbrio químico: constante e Le Chatelier

1. Para o equilíbrio gasoso N₂(g) + 3 H₂(g) ⇌ 2 NH₃(g), a expressão da constante de equilíbrio em termos de concentração (K_c) é

   1. aK_c = [NH₃] / ([N₂] · [H₂])
   2. bK_c = [N₂] · [H₂]³ / [NH₃]²
   3. cK_c = [NH₃]² / ([N₂] + [H₂]³)
   4. dK_c = 2[NH₃] / ([N₂] · 3[H₂])
   5. eK_c = [NH₃]² / ([N₂] · [H₂]³)

2. No equilíbrio H₂(g) + I₂(g) ⇌ 2 HI(g), a certa temperatura, as concentrações medidas foram [H₂] = 0,10 mol/L, [I₂] = 0,10 mol/L e [HI] = 0,80 mol/L. O valor de K_c nessa temperatura é

   1. a8
   2. b16
   3. c64
   4. d80
   5. e160

3. Em um recipiente de 1,0 L, colocou-se 1,0 mol de N₂O₄, que se decompõe segundo N₂O₄(g) ⇌ 2 NO₂(g). Atingido o equilíbrio, verificou-se que 20% do N₂O₄ havia se decomposto. O valor de K_c é

   1. a0,05
   2. b0,20
   3. c0,25
   4. d0,50
   5. e4,0

4. No equilíbrio N₂(g) + 3 H₂(g) ⇌ 2 NH₃(g), um aumento da pressão total, por diminuição do volume do recipiente, à temperatura constante,

   1. adesloca o equilíbrio para a direita, lado com menor número de mols de gás
   2. bdesloca o equilíbrio para a esquerda, lado com maior número de mols de gás
   3. cnão desloca o equilíbrio, pois a pressão não afeta reações gasosas
   4. ddesloca o equilíbrio para a direita, porque a reação direta é endotérmica
   5. eaumenta o valor de K_c, favorecendo a formação de amônia

5. A reação de síntese da amônia é exotérmica no sentido direto (ΔH < 0). Se a temperatura do sistema em equilíbrio for aumentada,

   1. ao equilíbrio não se desloca, pois só a pressão o afeta
   2. bo equilíbrio se desloca para a esquerda, e K_c não se altera
   3. co equilíbrio se desloca para a direita, e K_c aumenta
   4. do equilíbrio se desloca para a esquerda, e K_c diminui
   5. eo equilíbrio se desloca para a direita, e K_c diminui

6. A adição de um catalisador a um sistema em equilíbrio desloca o equilíbrio no sentido dos produtos, aumentando o rendimento da reação.

   (   ) Verdadeiro   (   ) Falso

7. No sangue, a hemoglobina (Hb) transporta oxigênio segundo o equilíbrio simplificado Hb + O₂ ⇌ HbO₂. Atletas que treinam em cidades de grande altitude, onde a pressão parcial de O₂ no ar é menor, inicialmente se cansam com facilidade. Isso ocorre porque

   1. aa altitude aumenta a temperatura do corpo, o que destrói a hemoglobina
   2. bcom menos O₂ disponível, o equilíbrio se desloca para a direita e há mais HbO₂
   3. co ar das montanhas tem mais CO₂, que substitui o oxigênio no sangue
   4. da hemoglobina deixa de reagir com o oxigênio acima de certa altitude
   5. ecom menos O₂ disponível, o equilíbrio se desloca para a esquerda e há menos HbO₂

8. Em uma garrafa fechada de refrigerante, existe o equilíbrio CO₂(g) ⇌ CO₂(aq). Ao abrir a garrafa, formam-se muitas bolhas, porque

   1. aa temperatura do refrigerante aumenta de repente quando a tampa é retirada
   2. bo CO₂ dissolvido se transforma em oxigênio ao contato com o ar
   3. ca pressão sobre o líquido aumenta, e o gás é empurrado para fora
   4. da pressão sobre o líquido diminui, e o equilíbrio se desloca para o CO₂ gasoso
   5. eo ar que entra na garrafa reage com o refrigerante e libera gás

9. Para dois equilíbrios diferentes, à mesma temperatura, foram obtidos K_c = 1,0 · 10¹⁰ (equilíbrio I) e K_c = 1,0 · 10⁻¹⁰ (equilíbrio II). Com base nesses valores, é correto concluir que

   1. ano equilíbrio I predominam os reagentes, e no II predominam os produtos
   2. bno equilíbrio I predominam os produtos, e no II predominam os reagentes
   3. cos dois equilíbrios têm as mesmas quantidades de reagentes e produtos
   4. da reação II não ocorre, pois seu K_c é negativo
   5. ea reação I é mais rápida que a reação II

10. O aumento do CO₂ na atmosfera eleva a quantidade de gás dissolvido nos oceanos, que participa dos equilíbrios:

    CO₂ + H₂O ⇌ H₂CO₃ ⇌ H⁺ + HCO₃⁻ e H⁺ + CO₃²⁻ ⇌ HCO₃⁻

    Corais e moluscos usam íons carbonato (CO₃²⁻) para formar suas estruturas de CaCO₃. Com mais CO₂ dissolvido,

    1. aaumenta a concentração de H⁺, que consome carbonato e dificulta a formação das estruturas
    2. bos equilíbrios não se alteram, pois o oceano é grande demais
    3. cdiminui a concentração de H⁺, e sobra mais carbonato para os corais
    4. daumenta a concentração de carbonato, fortalecendo as conchas e os esqueletos
    5. eo pH do oceano aumenta, o que favorece a calcificação dos organismos

11. No processo Haber-Bosch, a síntese da amônia (N₂ + 3 H₂ ⇌ 2 NH₃, ΔH < 0) é realizada em pressões muito altas (da ordem de 150 a 300 atm), temperaturas em torno de 400 a 500 °C e na presença de um catalisador à base de ferro.

    a) Explique, pelo princípio de Le Chatelier, por que se usa pressão alta.

    b) Como a reação é exotérmica, temperaturas baixas favoreceriam a amônia. Por que, então, a indústria trabalha a cerca de 450 °C?

    c) Qual é o papel do catalisador?

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