IME 2025 (CFG 2024/2025 · 1ª fase) · questão 38
Questão 38 IME 2025 · CFG 2024/2025 · 1ª fase: Termoquímica
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:
\(\ce{FeO(s) + C(s) -> Fe(s) + CO(g)}\)
\(\ce{FeO(s) + CO(g) -> Fe(s) + CO2(g)}\)
Os valores de entalpia de formação e de entropia-padrão das substâncias envolvidas em ambas as reações são apresentados na tabela:
| FeO(s) | Fe(s) | C(s) | CO(g) | CO₂(g) | |
|---|---|---|---|---|---|
| \(\Delta H_f^\circ\) (kJ·mol⁻¹) | −271,9 | 0 | 0 | −110,5 | −393,5 |
| \(S^\circ\) (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:
- AA reação 1 é exotérmica e a reação 2 é endotérmica.
- BÀ temperatura aproximada de 627 K, a reação 2 atinge o equilíbrio dinâmico.
- CÀ temperatura de 450 K, a reação 1 é fonte de calor para sustentar a reação 2 na proporção molar aproximada de 15 para 1.
- DÀ temperatura de 450 K, ambas as reações são espontâneas.
- EA reação 1 apresenta diminuição de entropia.