Questõesde PUC - RS sobre Transformações Químicas e Energia

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PUC - RS 2018 - Química - Transformações Químicas e Energia, Relações da Química com as Tecnologias, a Sociedade e o Meio Ambiente, Termoquímica: Energia Calorífica, Calor de reação, Entalpia, Equações e Lei de Hess.

Considere as reações 1 e 2 abaixo:

(Reação 1) 6 CO2 + 6 H2O + Energia → C6 H12O6 + 6 O2

(Reação 2) C6 H12O6 + 6 O2 → 6 CO2 + 6 H2 O + Energia


Com relação às reações apresentadas, é INCORRETO afirmar que

A
a reação 1 representa a fotossíntese e a 2 representa a respiração celular.
B
a fotossíntese produz glicose a partir de dióxido de carbono, água e luz solar.
C
a fotossíntese é uma reação exotérmica, enquanto que a respiração celular é uma reação endotérmica.
D
um organismo heterotrófico é capaz de produzir água através da respiração celular.
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PUC - RS 2018 - Química - Transformações Químicas e Energia, Termoquímica: Energia Calorífica, Calor de reação, Entalpia, Equações e Lei de Hess.

A maior parte da energia de que o nosso corpo necessita vem da combustão de carboidratos por meio da respiração celular. O corpo utiliza a energia para contrair os músculos, construir e reparar os tecidos e manter a temperatura corporal. O excesso é armazenado como gordura, reserva de energia para o corpo. A composição de óleos e gorduras, de origem animal ou vegetal, comumente indicados nas embalagens dos alimentos, é expressa como “gorduras”. Um tipo de óleo vegetal geralmente usado pela população é o óleo de soja. Considere a fórmula do óleo de soja como sendo C56H100O6 (massa molar = 868 g/mol) e os dados da tabela a seguir:


A partir dos dados, conclui-se que a energia liberada na combustão completa de 1g do referido óleo de soja é de aproximadamente

A
34500 kJ
B
1129 kJ
C
39,74 kJ
D
1,30 kJ
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PUC - RS 2018 - Química - Transformações Químicas e Energia, Relações da Química com as Tecnologias, a Sociedade e o Meio Ambiente, Fórmulas, Balanceamento e Leis ponderais das reações químicas, Eletroquímica: Oxirredução, Potenciais Padrão de Redução, Pilha, Eletrólise e Leis de Faraday., Representação das transformações químicas

O metal alumínio (Al) é largamente usado na produção de latinhas de refrigerante e cerveja, janelas e portas, papel alumínio, etc. Industrialmente, o alumínio é obtido através da eletrólise ígnea do óxido de alumínio extraído do minério bauxita. No processo são usados eletrodos de grafite (C), que são gastos durante a eletrólise e substituídos por novos eletrodos a cada 20 dias aproximadamente. O uso dos eletrodos de grafite gera um subproduto que acarreta intensificação do efeito estufa da atmosfera terrestre.


Com base no texto, são feitas as seguintes afirmativas:


I. A fórmula do óxido de alumínio é Al3 O2 .

II. O alumínio metálico é formado no ânodo da célula eletrolítica.

III. O subproduto que causa problemas ambientais é o dióxido de carbono.


Está/Estão correta(s) apenas a(s) afirmativa(s)

A
I.
B
III.
C
I e II.
D
II e III.
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PUC - RS 2017 - Química - Transformações Químicas e Energia, Termoquímica: Energia Calorífica, Calor de reação, Entalpia, Equações e Lei de Hess.

Leia o texto e analise a tabela sobre entalpias de ligação para responder à questão.


O lixo urbano pode ser usado para a produção de uma importante fonte de energia, o metano. Essa substância é produzida na decomposição anaeróbica da matéria orgânica, podendo ser usada como combustível em veículos e na indústria.


Considerando os valores aproximados das entalpias de ligação apresentados na tabela, em relação ao metano é possível afirmar que

A
sua combustão completa libera menos energia que a combustão incompleta.
B
sua queima em um lampião é possível, pois se trata de um combustível líquido.
C
a combustão completa libera cerca de 50 kJ por grama de combustível queimado.
D
a combustão completa é uma reação exotérmica com ΔH = −380 kJ por mol desse gás.
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PUC - RS 2017 - Química - Transformações Químicas e Energia, Termoquímica: Energia Calorífica, Calor de reação, Entalpia, Equações e Lei de Hess.

A produção de muitos dos alimentos e bebidas mais apreciados envolve processos fermentativos. A produção do vinho e da cerveja, realizada com auxílio do Saccharomyces cerevisiae, é um exemplo. Esse micro-organismo é capaz de alimentar-se de açúcares simples, como a glicose, produzindo etanol e dióxido de carbono, como mostra a equação química não balanceada a seguir.


C6 H12O6 → CH3 CH2 OH + CO2


Sobre esse assunto, é correto afirmar que

A
a reação apresenta ΔH < 0, pois o micro-organismo obtém energia da reação.
B
são consumidos 180 g de glicose para produzir um mol de etanol.
C
o Saccharomyces cerevisiae armazena seu genoma em um plasmídeo.
D
o Saccharomyces cerevisiae é encontrado no fermento químico.
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PUC - RS 2010 - Química - Transformações Químicas e Energia, Relações da Química com as Tecnologias, a Sociedade e o Meio Ambiente, Termoquímica: Energia Calorífica, Calor de reação, Entalpia, Equações e Lei de Hess.

INSTRUÇÃO: Responder a questão com base no texto a seguir.

“A chama de uma vela é amarela e luminosa, tanto que ela é usada para produzir luz, ao passo que a chama do fogão é azulada e emite pouca luz, quase não se percebendo em ambiente claro.”

CHAGAS, Aécio P. A história e a química do fogo.
Campinas: Átomo, 2006. p. 39.

Em relação ao texto, é correto afirmar que

A
no fogão, o ar se mistura com o gás antes de ser queimado, em uma pequena abertura que há próxima ao bico de saída de gás, o qual está a uma pressão bem menor do que a atmosférica.
B
na vela, pela baixa disponibilidade de oxigênio, todos os átomos de carbono transformam-se até atingir o estado de oxidação +4.
C
no fogão, como o combustível já é gasoso e injetado em fluxo rápido, a exigência de oxigênio é menor, reduzindo a temperatura da chama e evitando danos ao fogão.
D
na vela, o ar necessário está ao redor da chama, de modo que ele tem que difundir até o pavio para poder reagir com os gases provenientes da evaporação do material dela e, como isso ocorre com deficiência, formam-se partículas de carbono incandescentes, que brilham emitindo luz.
E
no fogão, o modo de queima foi projetado por Robert W. Bunsen, de modo a produzir substâncias de carbono com estado de oxidação menor e menos gás carbônico para evitar o efeito estufa.
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PUC - RS 2010 - Química - Substâncias e suas propriedades, Transformações Químicas e Energia, Interações Atômicas: Geometria Molecular, Polaridade da ligação e da Molécula, Forças Intermoleculares e Número de Oxidação., Eletroquímica: Oxirredução, Potenciais Padrão de Redução, Pilha, Eletrólise e Leis de Faraday.

Nos fósforos de segurança, ao ser atritada a “cabeça do palito” na lixa da caixa, ocorre uma reação fortemente exotérmica e rápida entre o sulfeto de antimônio e o clorato de potássio, representada pela equação:


3 Sb2S3(s) + 11KClO3(s) → 3 Sb2O5(s) + 11 KCl(s) + 9 SO2(g)


Sobre a reação, é correto afirmar que

A
o agente oxidante é o antimônio.
B
o volume ocupado pelos produtos é menor do que o ocupado pelos reagentes.
C
a reação é de combustão sem a presença de ar, pois o oxigênio necessário é retirado do clorato de potássio.
D
o cloro sofre oxidação pela ação da alta temperatura reacional.
E
o antimônio não altera seu estado de oxidação.
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PUC - RS 2016 - Química - Química Orgânica, Transformações Químicas e Energia, Isomeria: Isomeria Plana: Cadeia, Posição, Compensação, Função e Tautomeria., Propriedades Físicas dos Compostos Orgânicos: Polaridade das Ligações e Moléculas, Forças Intermoleculares, Ponto de Fusão e Ponto de Ebulição, Solubilização das Substâncias Orgânicas., Termoquímica: Energia Calorífica, Calor de reação, Entalpia, Equações e Lei de Hess.

INSTRUÇÃO: Para responder à questão, considere o texto e a tabela a seguir.

A sociedade contemporânea vem usando combustíveis fósseis em grande escala, e isso está causando uma série de problemas ambientais. Um dos mais graves é a mudança climática que vem se desencadeando com o aumento da concentração de CO2 na atmosfera. Um modo de amenizar o problema, sem contudo solucioná-lo, seria dar preferência àqueles combustíveis fósseis que fornecem mais energia para uma mesma quantidade de CO2 produzido.

Tabela – Estruturas moleculares e entalpias de combustão de alguns compostos encontrados em combustíveis fósseis

Com base nas informações, assinale a alternativa correta:

A
A queima do composto I é a que mais libera energia por mol de combustível.
B
O composto II é o componente majoritário do GNV e sua combustão é endotérmica.
C
Os compostos III e IV são os que mais liberam energia por mol de CO2 produzido.
D
Os compostos III e IV são isômeros e denominam-se respectivamente 2,4,4-trimetilpentano e octano.
E
Os compostos III e IV são menos voláteis que I e II, embora todos sejam apolares.
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PUC - RS 2016 - Química - Transformações Químicas e Energia, Eletroquímica: Oxirredução, Potenciais Padrão de Redução, Pilha, Eletrólise e Leis de Faraday.

INSTRUÇÃO: Para responder à questão, analise as informações a seguir.

Em embarcações pequenas com casco de aço, é comum e vantajoso evitar a corrosão pelo método da proteção catódica. Esse método consiste no emprego de placas de metais ou ligas metálicas, as quais, ao serem conectadas eletricamente ao casco, são capazes de gerar uma diferença de potencial suficiente para manterem o metal do casco reduzido. No aço, o principal processo de oxidação pode ser representado por:

Considerando as informações, a equação associada a um processo adequado de proteção catódica de um casco de aço é:

A


B


C


D


E


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PUC - RS 2016 - Química - Radioatividade: Reações de Fissão e Fusão Nuclear, Desintegração Radioativa e Radioisótopos., Transformações Químicas e Energia

INSTRUÇÃO: Para responder à questão, analise o texto a seguir.

O flúor-18 é um isótopo radioativo artificial muito usado em medicina nuclear. Uma das aplicações se dá no diagnóstico do câncer por meio da fluorodesoxiglicose (FDG) contendo 18F, que é uma versão modificada da molécula de glicose. Sabe-se que as células dos tumores cancerosos apresentam metabolismo mais rápido do que as células normais, por isso absorvem mais glicose do que as demais células. Administrando uma dose de FDG e monitorando onde há maior emissão radioativa, podem-se localizar os tumores no paciente. O flúor-18 apresenta meia-vida de 110 minutos e sofre decaimento radioativo, gerando oxigênio-18, que é estável.

A respeito desse assunto, é correto afirmar:

A
O decaimento de 100% dos átomos de 18F em uma dose leva cerca de 3h40min.
B
Um átomo de 18F contém 9 prótons em seu núcleo e 9 nêutrons na eletrosfera.
C
O decaimento do 18F origina um halogênio com número de massa maior do que geralmente se encontra na natureza.
D
Um átomo de 18F tem 50% de chance de sofrer decaimento radioativo em 110min.
E
Um átomo de 18F tem mais nêutrons do que um átomo de flúor comum.
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PUC - RS 2016 - Química - Substâncias e suas propriedades, Equilíbrio Químico, Transformações Químicas e Energia, Interações Atômicas: Geometria Molecular, Polaridade da ligação e da Molécula, Forças Intermoleculares e Número de Oxidação., Eletroquímica: Oxirredução, Potenciais Padrão de Redução, Pilha, Eletrólise e Leis de Faraday., Sistemas Homogêneos: Constantes: Kc e Kp. Deslocamento do Equilíbrio: Fatores.

A calamina é um produto aplicado à pele sob a forma de pomadas, cremes e loções, com a finalidade de aliviar sintomas de irritação da pele, como vermelhidão e coceira. O ingrediente ativo da calamina é ZnO em pó. Sobre esse assunto, é correto afirmar que

A
o ZnO é um óxido básico, assim como CaO e CO.
B
o ZnO forma a base forte Zn(OH)2 em contato com a umidade da pele.
C
o ZnO é constituído de moléculas polares de geometria linear.
D
o zinco é agente oxidante na reação Zn + 1/2 O2 ZnO.
E
o ZnO deve estar na forma de um pó muito fino para que a ação seja mais rápida.
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PUC - RS 2016 - Química - Transformações Químicas e Energia, Termoquímica: Energia Calorífica, Calor de reação, Entalpia, Equações e Lei de Hess.

O metano é uma substância combustível muito usada na indústria e em veículos, sendo o principal componente do gás natural veicular (GNV). Uma das principais vantagens do metano é o alto teor energético associado a uma produção moderada de gases de efeito estufa na combustão completa. Sob condições padrão, a combustão completa de um mol de metano libera 890 kJ de energia térmica.
Em relação ao texto, é correto afirmar que

A
a queima de 160 g de metano gera ao todo 160 g de produtos, que são gás carbônico e água.
B
o metano é um hidrato de carbono ou carboidrato, pois é composto de carbono e hidrogênio.
C
a combustão completa de 80 g de metano é um processo exotérmico e tem ΔH = −4450 kJ.
D
a combustão completa de um mol de metano produz um mol de CO e dois mols de H2 O.
E
o metano contém ligações covalentes simples entre os átomos de carbono.
07860298-1d
PUC - RS 2015 - Química - Transformações Químicas e Energia, Eletroquímica: Oxirredução, Potenciais Padrão de Redução, Pilha, Eletrólise e Leis de Faraday.

O funcionamento da pilha comumente utilizada em controles remotos de TV, também conhecida como pilha seca ou de Leclanché, é expresso pela equação química a seguir:

Zn(s) + 2 MnO2(s) + 2 NH4 +(aq) → Zn2+(aq) + Mn2 O3(s) + 2 NH3(g) + H2O(l)

Um dos motivos de essa pilha não ser recarregável é porque

A
a reação ocorre em meio ácido.
B
a pilha é lacrada para evitar vazamentos.
C
o processo inverso necessita de muita energia.
D
a massa dos produtos é igual à massa dos reagentes.
E
a amônia sai de dentro da pilha, impossibilitando a reação inversa.
076bc6c2-1d
PUC - RS 2015 - Química - Transformações Químicas: elementos químicos, tabela periódica e reações químicas, Transformações Químicas e Energia, Transformações Químicas, Eletroquímica: Oxirredução, Potenciais Padrão de Redução, Pilha, Eletrólise e Leis de Faraday., Termoquímica: Energia Calorífica, Calor de reação, Entalpia, Equações e Lei de Hess.

INSTRUÇÃO: Para responder à questão, analise as informações a seguir.

O fogo sempre foi objeto de fascínio e instrumento de extrema utilidade para o ser humano. Mesmo hoje, com o uso cada vez mais disseminado da energia elétrica, não deixamos de utilizar o fogo no cotidiano: ainda queimamos carvão na churrasqueira, lenha na lareira, gás liquefeito de petróleo no fogão e parafina nas velas.

Sobre esse assunto, são apresentadas as seguintes afirmativas:

I. A combustão é uma reação redox em que o comburente age como oxidante.

II. Na combustão do gás de cozinha, há produção de água, mas na do carbono não há.

III. A velocidade de combustão do carvão em pedaços é igual à do carvão em pó.

IV. As reações de combustão são exotérmicas e liberam gás carbônico.

Em relação à combustão, são corretas somente as afirmativas

A
I e II.
B
I e III.
C
I e IV.
D
II e III.
E
II e IV.
ce89791c-36
PUC - RS 2014 - Química - Transformações Químicas e Energia, Termoquímica: Energia Calorífica, Calor de reação, Entalpia, Equações e Lei de Hess.

O isoctano líquido (C8H18) e o gás hidrogênio são importantes combustíveis. O primeiro está presente na gasolina; o segundo, na propulsão de foguetes.


As entalpias aproximadas de formação do gás carbônico, do vapor de água e do isoctano líquido (C8H18) são, respectivamente, –393, –242 e –259 kJ/mol.


A partir desses dados, o calor liberado na combustão de 1 kg de hidrogênio gasoso é, aproximadamente, ________ vezes maior do que o calor liberado na combustão de 1 kg de isoctano líquido.

A
0,4
B
0,9
C
2,7
D
33,0
E
53,2
ce816d18-36
PUC - RS 2014 - Química - Interações Atômicas: Ligações Iônicas, Ligações Covalentes e Ligações Metálicas. Ligas Metálicas., Grandezas: massa, volume, mol, massa molar, constante de Avogadro e Estequiometria., Substâncias e suas propriedades, Transformações Químicas: elementos químicos, tabela periódica e reações químicas, Transformações Químicas e Energia, Transformações Químicas, Termoquímica: Energia Calorífica, Calor de reação, Entalpia, Equações e Lei de Hess., Representação das transformações químicas

Considere a reação química, fortemente exotérmica, entre um mol de um metal alcalino do 4º período da tabela periódica e 18 g do halogênio do 3º período. Essa reação

A
tem ΔH positivo.
B
produz aproximadamente 0,5 mol de um sal.
C
tem como reagente em excesso o halogênio.
D
envolve a quebra de ligações metálicas e iônicas para formar ligações covalentes.
E
gera um composto iônico em que os cátions têm dois elétrons a mais que os ânions.
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PUC - RS 2015 - Química - Substâncias e suas propriedades, Transformações Químicas e Energia, Interações Atômicas: Geometria Molecular, Polaridade da ligação e da Molécula, Forças Intermoleculares e Número de Oxidação., Eletroquímica: Oxirredução, Potenciais Padrão de Redução, Pilha, Eletrólise e Leis de Faraday.

Sobre o tema e o texto, é correto afirmar que:

INSTRUÇÃO: Para responder à questão , analise as informações a seguir.

A revista Nature publicou, em 6 de abril de 2015, o artigo “Uma bateria recarregável de íons de alumínio ultrarrápida”, no qual apresenta uma bateria flexível recarregável que usa uma placa de alumínio como ânodo e um cátodo de grafite-espuma tridimensional.
A bateria opera por deposição eletroquímica e dissolução de alumínio no ânodo, com formação de ânions cloroaluminato no grafite, usando como eletrólito um líquido iônico não inflamável. Cada pilha produz tensão aproximada de 2 volts, e a estrutura da bateria possibilita a recarga em aproximadamente um minuto, podendo resistir a mais de 7.500 ciclos de recarga.

As equações propostas para a pilha pelos autores são:

 
A
o alumínio se oxida e seu estado de oxidação se eleva de zero a +3.
B
o ânodo de alumínio é o eletrodo onde ocorre a redução.
C
há formação de cátions AlCl4 – no cátodo.
D
uma pilha eletroquímica funciona quando o potencial da reação global é negativo.
E
ocorre a oxidação do metal alumínio na recarga da bateria.
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PUC - RS 2014 - Química - Transformações Químicas e Energia, Fórmulas, Balanceamento e Leis ponderais das reações químicas, Eletroquímica: Oxirredução, Potenciais Padrão de Redução, Pilha, Eletrólise e Leis de Faraday., Representação das transformações químicas

INSTRUÇÃO: Responder à questão com base no texto a seguir, que trata de células de combustível.

Automóveis, ônibus ou caminhões com células a combustível são basicamente veículos elétricos movidos por um dispositivo que funciona como uma bateria recarregável. Diferentemente de uma bateria, porém, uma célula a combustível não armazena energia; ela emprega um processo eletroquímico para gerar eletricidade e funciona enquanto for alimentada com combustível hidrogênio e com oxigênio. No cerne da célula a combustível, há uma película delgada de polímero à base de fluorcarbono – uma membrana de troca de prótons – que funciona simultaneamente como eletrólito (para transporte de carga elétrica) e como barreira para impedir a mistura do combustível hidrogênio com oxigênio. A eletricidade que fornece potência a um carro com células a combustível é produzida quando elétrons são removidos de átomos de hidrogênio em áreas catalisadoras na superfície de uma membrana. Os portadores de carga – prótons ou íons de hidrogênio –, então, migram através da membrana e se combinam com o oxigênio e um elétron, formando água, único resíduo do processo.

                                    (Adaptado de ASHLEY, Steven. Na estrada dos carros a Hidrogênio. Scientifc American. n. 35, abr. 2005).

Em relação aos processos químicos que ocorrem na produção de energia elétrica em células de combustível, envolvendo oxigênio e hidrogênio, é correto afirmar que

A
o estado de oxidação do oxigênio aumenta de zero para +2.
B
o hidrogênio e o oxigênio são, respectivamente, agente oxidante e redutor.
C
a reação que ocorre no cátodo é 1/2 O2 + 2 H+ + 2 e- ➔ H2O.
D
a equação balanceada para o processo global é H2 + O2 ➔ 2 H2 O.
E
o hidrogênio é reduzido de acordo com a semireação H2 ➔ 2 H+ + 2 e-.
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PUC - RS 2011 - Química - Soluções: características, tipos de concentração, diluição, mistura, titulação e soluções coloidais., Transformações Químicas e Energia, Eletroquímica: Oxirredução, Potenciais Padrão de Redução, Pilha, Eletrólise e Leis de Faraday., Soluções e Substâncias Inorgânicas

Uma amostra de alumínio comercial, de massa igual a 10,0g, foi dissolvida em ácido adequado, e a solu- ção resultante foi eletrolisada até a deposição total de alumínio, mediante a passagem de 1 mol de elétrons pelo circuito. O percentual de pureza aproximado do alumínio comercial é

A
90%
B
80%
C
70%
D
60%
E
50%
a6cb6154-28
PUC - RS 2010, PUC - RS 2010 - Química - Transformações Químicas e Energia, Eletroquímica: Oxirredução, Potenciais Padrão de Redução, Pilha, Eletrólise e Leis de Faraday.

Considerando-se que o potencial de redução do zin- co é –0,76V e o do cobre é +0,34V, na bateria elétrica construída por Beddoes, é correto afirmar que:

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A
a espécie que provoca a redução é o cobre.
B
a reação é representada corretamente por: Cu(s)+ Zn2+(aq) → Cu2+(aq) + Zn(s).

C
o cloreto de sódio aquoso é o agente oxidante.
D
a espécie que permanece na forma reduzida é o cobre.
E
o agente oxidante é o Zn.