Questão 38 - 1ª Fase - IME 2025

Poliedro Resolve - Resolução IME 1ª Fase 2025

Poliedro Resolve Resolução - IME 2ª Fase Dia 1 - 2025

Poliedro Resolve Resolução - IME 2ª Fase Dia 2 - 2025

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Gabarito

1ª Fase
1. 1C
2. 2E
3. 3B
4. 4C
5. 5D
6. 6E
7. 7D
8. 8D
9. 9A
10. 10B
11. 11C
12. 12B
13. 13A
14. 14D
15. 15E
16. 16A
17. 17C
18. 18D
19. 19B
20. 20A
21. 21A
22. 22E
23. 23B
24. 24E
25. 25D
26. 26D
27. 27A
28. 28C
29. 29D
30. 30C
31. 31D
32. 32C
33. 33A
34. 34C
35. 35D
36. 36D
37. 37E
38. 38B
39. 39B
40. 40E

Questão ativa
Já visualizadas
Não visualizadas
Resolução pendente
ANL
Questão anulada
S/A
Sem alternativas

Questão 38

Objetiva

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:

$1 . FeO (s) + C (s) \to Fe (s) + CO (g)$

$2 . FeO (s) + CO (g) \to Fe (s) + {CO}_{2} (g)$

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

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:

Alternativas

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.

Gabarito:
B

Para a reação 1:

$FeO (s) + C (s) \Rightarrow Fe (s) + CO (g) ∆ H = H_{p} - H_{R} = - 110, 5 - (- 271, 9) = + 161 kJ ∆ S = S_{p} - S_{R} = 197, 9 + 27, 3 - (60, 8 + 5, 7) = + 158, 7 J / K$

Para a reação 2:

$FeO (s) + CO (g) \Rightarrow Fe (s) + {CO}_{2} (g) ∆ H = H_{P} - H_{R} = - 393, 5 - (- 271, 9 - 110, 5) = - 11, 1 kJ ∆ S = S_{P} - S_{R} = 27, 3 + 213, 7 - (60, 8 + 197, 9) = - 17, 7 J / K$

Para a reação 1:

$∆ G_{1} = ∆ H - T ∆ S ∆ G_{1} = + 161, 4 - 450 \cdot (0, 1587) ∆ G_{1} ≅ + 90 kJ$

Para a reação 2:

$∆ G_{2} = ∆ H - T ∆ S ∆ G_{2} = - 11, 1 - 450 \cdot (0, 0177) ∆ G_{2} = - 3, 135 kJ$

Para o equilíbrio da reação 2:

$∆ G = ∆ H - T ∆ S 0 = - 11, 1 - T (- 0, 0177) T = \frac{11, 1}{0, 0177} = 627 K$

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