Questão 38 — Termoquímica — Entalpia, Entropia e Energia Livre de Gibbs (Química) — Instituto Militar de Engenharia (IME) 2024

Química Termoquímica — Entalpia, Entropia e Energia Livre de Gibbs

Instituto Militar de Engenharia (IME) 2024 Médio

Instituto Militar de Engenharia (IME) · Concurso de Formação e Graduação

Gabarito disponível

Óxido de ferro II pode ser reduzido a ferro, tanto por carbono, como por monóxido de carbono, de acordo com o mostrado nas equações 1 e 2:

1. FeO(s) + C(s) ⟶ Fe(s) + CO(g)
2. FeO(s) + CO(g) ⟶ Fe(s) + CO₂(g)

Os valores de entalpia de formação e de entropia-padrão das substâncias envolvidas em ambas reações são apresentados na tabela:

Tabela. Colunas: FeO(s), Fe(s), C(s), CO(g), CO₂(g). Linha ΔH°f (kJ.mol⁻¹): −271,9; 0; 0; −110,5; −393,5. Linha S° (J.K⁻¹.mol⁻¹): 60,8; 27,3; 5,7; 197,9; 213,7.

Tabela. Colunas: FeO(s), Fe(s), C(s), CO(g), CO₂(g). Linha ΔH°f (kJ.mol⁻¹): −271,9; 0; 0; −110,5; −393,5. Linha S° (J.K⁻¹.mol⁻¹): 60,8; 27,3; 5,7; 197,9; 213,7.

Considere um meio reacional fechado onde ocorrem as duas reações e que os valores acima permanecem constantes na faixa de 298 a 650 K.

A ÚNICA alternativa correta é:

Selecione uma alternativa A) A reação 1 é exotérmica e a reação 2 é endotérmica. B) À temperatura aproximada de 627 K, a reação 2 atinge o equilíbrio dinâmico. C) À temperatura de 450 K, a reação 1 é fonte de calor para sustentar a reação 2 na proporção molar aproximada de 15 para 1. D) À temperatura de 450 K, ambas as reações são espontâneas. E) A reação 1 apresenta diminuição de entropia.