11 questões oficiais da Fuvest sobre Termoquímica, de 2007 a 2026, com gabarito e resolução comentada. Dificuldade estimada: 3 fáceis, 7 médias, 1 difícil.
Treine Termoquímica com 11 questões da Fuvest
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Essa imagem, chamada de “A formatura da capivara”, foi gerada por Inteligência Artificial (IA). Em 2024 estimou-se que 30 milhões de imagens
foram geradas diariamente no mundo utilizando modelos de IA a um gasto energético médio de 131 kJ por imagem. O uso intenso dessa tecnologia tem levado à reativação de usinas termoelétricas e à construção de novas usinas nucleares para suportar os servidores que realizam o processamento de IA. Considerando que toda a energia para gerar essas imagens fosse proveniente da combustão completa de carvão, a pegada de carbono diária medida em toneladas de CO2 formado, resultante da produção dessas imagens, seria de
Note e adote: Massa molar (g/mol): C = 12; O = 16 Entalpia de combustão completa do carvão: ΔH = −393 kJ/mol
2. Mols de carvão queimados. A combustão C + O2 → CO2 libera 393 kJ por mol:
3,93 × 109 ÷ 393 = 1 × 107 mol de C
3. Massa de CO2. Cada mol de C gera 1 mol de CO2 (12 + 2 × 16 = 44 g/mol):
1 × 107 × 44 g = 4,4 × 108 g = 440 toneladas
Resposta: E
Atenção: a massa de carvão queimada seria 1 × 107 × 12 g = 120 t, mas a pergunta pede o CO2 formado.
Dica: 1 t = 106 g. Em pegada de carbono, a massa pedida é a de CO2 (44 g/mol), não a do carbono (12 g/mol).
Questão 2 · Fuvest 2024 · Questão 29média
Fogareiros abastecidos com pequenos botijões de gás são equipamentos corriqueiros em trilhas e escaladas de duração prolongada para possibilitar o cozimento de alimentos. Em geral, esses botijões são abastecidos com propano, isobutano ou n-butano. A tabela mostra a temperatura de ebulição e o calor liberado na combustão desses três gases, à pressão atmosférica.
Com base nessas informações, qual seria o gás mais indicado para a utilização em um ambiente com temperatura típica de −6 °C, considerando a viabilidade e o consumo de gás necessário para o preparo de alimentos?
A
Propano, por estar líquido em −6 °C e, dentre as substâncias líquidas nessa temperatura, sua combustão fornecer mais calor por volume de gás.
B
Isobutano, por estar gasoso em −6 °C e, dentre as substâncias gasosas nessa temperatura, sua combustão fornecer mais calor por volume de gás.
C
n-Butano, por estar gasoso em −6 °C e, dentre as substâncias gasosas nessa temperatura, sua combustão fornecer mais calor por volume de gás.
D
n-Butano, por estar líquido em −6 °C e, dentre as substâncias gasosas nessa temperatura, sua combustão fornecer menos calor por volume de gás.
E
Isobutano, por estar gasoso em −6 °C e, dentre as substâncias gasosas nessa temperatura, sua combustão fornecer menos calor por volume de gás.
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Gabarito: B
1. Estado físico a −6 °C
Uma substância está gasosa quando a temperatura ambiente está acima da sua temperatura de ebulição. - Propano: ebulição −42 °C < −6 °C → gasoso. - Isobutano: ebulição −12 °C < −6 °C → gasoso. - n-Butano: ebulição −1 °C > −6 °C → líquido; não sairia do botijão como gás para o fogareiro.
2. Entre os gasosos, quem libera mais calor por volume
Propano: 5065 kcal/m³.
Isobutano: 8211 kcal/m³.
O isobutano é viável (está gasoso) e gasta menos gás para o mesmo aquecimento.
Resposta: B
Por que as outras atraem: - A: o propano está gasoso a −6 °C, não líquido. - C: o n-butano está líquido, apesar de liberar mais calor. - D e E: trazem justificativas trocadas (líquido/gasoso e "menos calor").
Dica: compare a temperatura do ambiente com a de ebulição antes de olhar o calor de combustão.
Questão 3 · Fuvest 2022 · Questão 70fácil
Oxigênio (O2) e ozônio (O3) estão em constante processo de consumo e produção na estratosfera, como representado pelas equações químicas a seguir. As reações I e II ilustram etapas da produção de ozônio a partir de oxigênio, e a reação III mostra a restauração de oxigênio a partir de ozônio.
A reação global balanceada, composta pelas etapas I e II, que representa a formação de ozônio é:
A
3 O → O3
B
4 O2 → 4 O3
C
2 O3 → 3 O2
D
3 O2 → 2 O3
E
3 O3 → 2 O2
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Gabarito: D
Some as etapas I e II da tabela:
I: O2 → 2 O· II: 2 O2 + 2 O· → 2 O3
Soma: O2 + 2 O2 + 2 O· → 2 O· + 2 O3
Os 2 O· aparecem dos dois lados (são intermediários) e se cancelam:
3 O2 → 2 O3
Confira o balanço: 6 átomos de O de cada lado.
Por que as outras atraem: C é a reação III (decomposição do ozônio, o sentido contrário); B não está balanceada (8 átomos de O contra 12).
Resposta: D
Dica: na soma de etapas, espécies que são produzidas numa etapa e consumidas na seguinte (intermediários) somem da equação global.
Questão 4 · Fuvest 2017 · Questão 75fácil
Sob certas condições, tanto o gás flúor quanto o gás cloro podem reagir com hidrogênio gasoso, formando, respectivamente, os haletos de hidrogênio HF e HCℓ, gasosos. Pode-se estimar a variação de entalpia (ΔH) de cada uma dessas reações, utilizando-se dados de energia de ligação. A tabela apresenta os valores de energia de ligação dos reagentes e produtos dessas reações a 25 °C e 1 atm.
Com base nesses dados, um estudante calculou a variação de entalpia (ΔH) de cada uma das reações e concluiu, corretamente, que, nas condições empregadas,
A
a formação de HF (g) é a reação que libera mais energia.
B
ambas as reações são endotérmicas.
C
apenas a formação de HCℓ (g) é endotérmica.
D
ambas as reações têm o mesmo valor de ΔH.
E
apenas a formação de HCℓ (g) é exotérmica.
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Gabarito: A
ΔH = (energia para quebrar as ligações dos reagentes) − (energia liberada ao formar as dos produtos).
As duas são exotérmicas, e a formação de HF libera muito mais energia.
Resposta: A
Por que as outras atraem: quem esquece o coeficiente 2 dos produtos encontra valores positivos e marca B ou C.
Dica: em cálculos com energia de ligação, multiplique cada energia pelo número de ligações da equação balanceada; quebrar absorve, formar libera.
Questão 5 · Fuvest 2016 · Questão 15média
O biogás pode substituir a gasolina na geração de energia. Sabe-se que 60%, em volume, do biogás são constituídos de metano, cuja combustão completa libera cerca de 900 kJ/mol.
Uma usina produtora gera 2.000 litros de biogás por dia. Para produzir a mesma quantidade de energia liberada pela queima de todo o metano contido nesse volume de biogás, será necessária a seguinte quantidade aproximada (em litros) de gasolina:
A
0,7
B
1,0
C
1,7
D
3,3
E
4,5
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Gabarito: B
1. Volume de metano: 60% de 2.000 L = 1.200 L.
2. Quantidade de metano: 1.200 L ÷ 24 L/mol = 50 mol.
4. Gasolina equivalente: a gasolina libera 4,5 × 104 kJ por litro:
4,5 × 104 ÷ 4,5 × 104 = 1,0 L
Resposta: B
Por que as outras atraem: quem usa os 2.000 L inteiros (sem os 60%) acha 1,7 L (C); E (4,5) repete o número do dado.
Dica: com volume molar dado, volume de gás ÷ volume molar = mol; só depois multiplique pela entalpia por mol.
Questão 6 · Fuvest 2010 · Questão 69média
O “besouro bombardeiro” espanta seus predadores, expelindo uma solução quente. Quando ameaçado, em seu organismo ocorre a mistura de soluções aquosas de hidroquinona, peróxido de hidrogênio e enzimas, que promovem uma reação exotérmica, representada por:
O calor envolvido nessa transformação pode ser calculado, considerando-se os processos:
Assim sendo, o calor envolvido na reação que ocorre no organismo do besouro é
A
−558 kJ·mol−1
B
−204 kJ·mol−1
C
+177 kJ·mol−1
D
+558 kJ·mol−1
E
+585 kJ·mol−1
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Gabarito: B
Use a lei de Hess. A reação desejada é:
C6H4(OH)2 + H2O2 → C6H4O2 + 2 H2O
1. Mantenha a 1ª equação (a hidroquinona é reagente): C6H4(OH)2 → C6H4O2 + H2 ΔH = +177 kJ
2. Inverta a 2ª (H2O2 precisa ser reagente): H2O2 → H2O + 1/2 O2 ΔH = −95 kJ
3. Inverta a 3ª (para consumir H2 e 1/2 O2 e formar água): 1/2 O2 + H2 → H2O ΔH = −286 kJ
Somando, H2 e 1/2 O2 se cancelam e sobram 2 H2O:
ΔH = 177 − 95 − 286 = −204 kJ·mol−1 (exotérmica, como diz o texto).
Resposta: B
Dica: na lei de Hess, ao inverter uma equação troque o sinal de ΔH; ao multiplicá-la, multiplique ΔH também.
