CIÊNCIAS DA NATUREZA E SUAS TECNOLOGIAS

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1 CIÊNCIAS DA NATUREZA E SUAS TECNOLOGIAS Lista de Exercícios de FÍSICO-QUÍMICA CINÉTICA QUÍMICA/ 3º ano Professor(a): Charles Wellington Data: /JUNHO/ (IFPE) A cinética química é parte da química que estuda a velocidade ou rapidez das reações químicas e, se controlarmos algumas delas, podemos tirar proveito de seus efeitos, por exemplo, se você deixa o leite líquido fora da geladeira, em algumas horas ele pode ficar azedo e, no entanto, se colocado na geladeira, pode durar dias. Já para cozinhar os alimentos, utilizamos a panela de pressão porque nela podemos atingir temperaturas maiores que 100ºC, acelerando o cozimento. Para fazer com que as reações ocorram mais rapidamente, utilizam-se os catalisadores, que são substâncias aceleradoras da velocidade das reações, mas não são por elas consumidas. Analise as afirmações abaixo em relação aos catalisadores. I. Os catalisadores aceleram a velocidade das reações químicas porque diminuem a energia de ativação. II. Os catalisadores aumentam a massa do produto obtido na reação. III. Os catalisadores transformam uma reação direta em uma reação inversa. IV. Os catalisadores aumentam as quantidades de calor liberados ou absorvidos nos processos químicos. V. Luz e calor também são considerados catalisadores, pois aceleram a velocidade das reações É(São) verdadeira(s): a)apenas I b)apenas I e III c)apenas I, II e III d)apenas I e V e)todas as afirmações 02 - (Unimontes MG)O gás hidrogênio, utilizado em diversas sínteses industriais, pode ser obtido a partir do gás natural metano (CH 4), pela ação de vapor d água, que é usado para reagir com 45% do metano (CH 4); catalisador Ni CH 4(g) + H 2O(g) CO(g) + 3 H 2(g) 700 o C O restante, 55%, reage com ar: catalisador Ni 2 CH 4(g) + O 2(g) 2 CO(g) + 4 H 2(g) Em relação às reações de síntese do gás hidrogênio, é CORRETO afirmar que ambas: De sonhos e conquistas Aluno(a): a)formam os mesmos produtos. c)ocorrem por processos exotérmicos. b)ocorrem por catálise não enzimática. d)são reações de natureza reversível (UFPR)A reação de hidrólise da acetilcolina, esquematizada abaixo, é fundamental na transmissão de impulsos nervosos nos seres vivos. A reação é promovida pela enzima acetilcolinesterase (AChE). + N O O AChE + N OH + HO O Acetilcolina Colina Ácido acético Considere as seguintes afirmativas sobre o papel de AChE nessa reação: 1. AChE é catalisador da reação. 2. AChE aumenta a energia de ativação da reação. 3. AChE promove caminhos reacionais alternativos. 4. AChE inibe a formação de intermediários. Assinale a alternativa correta. a)somente as afirmativas 1, 2 e 4 são verdadeiras. c)somente as afirmativas 3 e 4 são verdadeiras. e)somente as afirmativas 1 e 3 são verdadeiras. b)somente as afirmativas 1, 2 e 3 são verdadeiras. d)somente as afirmativas 2 e 4 são verdadeiras (Univag MT)O esquema representa dois experimentos, 1 e 2, que demonstram fatores que podem influenciar na rapidez das reações, como temperatura, superfície de contato e concentração dos reagentes.

2 O principal componente da casca de ovo é o carbonato de cálcio (CaCO 3) e, em ambos os experimentos, a casca foi totalmente consumida. Com base nessas informações, é correto concluir que a) a reação no tubo 1 se completaria mais rapidamente se a temperatura diminuísse. b) o volume de gás carbônico produzido nos tubos 1 e 2, ao final da reação, foi igual. c) a casca de ovo contida no tubo 2 foi consumida mais lentamente. d) a reação no tubo 1 seria mais rápida se a concentração do ácido fosse 0,001 mol/l. e) as cascas de ovo foram consumidas com a mesma velocidade nos tubos 1 e (UDESC SC)Considere que um prego é fabricado apenas com o metal Fe. Se este prego entrar em contato com uma solução aquosa de HCl, irá acontecer a seguinte reação de corrosão: Fe(s) + 2 HCl(aq) FeCl 2(aq) + H 2(g) A velocidade com que a corrosão do Fe ocorre depende de alguns fatores. Assinale a alternativa que contém os fatores que podem influenciar a velocidade desta reação. a)temperatura massa molar pressão c)concentração dos reagentes pressão densidade e)catalisador densidade pressão b)temperatura pressão concentração dos reagentes d)densidade massa molar temperatura 06 - (UNCISAL) A Cinética Química estuda a velocidade das reações químicas e os fatores que a influenciam. A velocidade de uma reação é determinada por meio de leis deduzidas a partir da concentração de reagentes e produtos formados.considere as seguintes afirmações sobre estudos cinéticos de uma reação química e assinale a correta. a) A energia de ativação de uma reação química sofre influência com o aumento da temperatura do sistema reacional. b) A variação de entalpia de uma reação se altera quando fazemos uso de catalisadores. c) A energia mínima necessária para uma colisão efetiva é chamada de entalpia da reação. d) A temperatura é um dos fatores que influenciam a velocidade de uma reação. Quando aumentamos a temperatura de uma reação, ocorre uma diminuição de colisões efetivas por unidade de tempo. e) Toda reação é produzida através de colisões entre moléculas, porém nem toda colisão entre moléculas pode gerar uma reação (FGV SP) O uso de catalisadores para diminuir a emissão de gases poluentes pelos escapamentos dos automóveis tem contribuído para redução da taxa de aumento da poluição urbana.são representadas duas curvas das energias envolvidas na reação das espécies reagentes A + B C + D na presença e na ausência do catalisador. Em relação à sua atuação no processo reacional, é correto afirmar que o catalisador a) aumenta a energia de ativação da reação direta, diminui a energia de ativação da reação inversa e desloca o equilíbrio reacional no sentido dos produtos. b) aumenta a energia de ativação da reação direta, aumenta a energia de ativação da reação inversa e não altera o equilíbrio reacional.

3 c) diminui a energia de ativação da reação direta, aumenta a energia de ativação da reação inversa e desloca o equilíbrio reacional no sentido dos produtos. d) diminui a energia de ativação da reação direta, diminui a energia de ativação da reação inversa e não altera o equilíbrio reacional. e) diminui a energia de ativação da reação direta, diminui a energia de ativação da reação inversa e desloca o equilíbrio reacional no sentido dos produtos (UEMG) Um professor, utilizando comprimidos de antiácido efervescente à base de NaHCO 3, realizou quatro procedimentos, ilustrados a seguir: Procedimento I Comprimido inteiro e água a 25 ºC Procedimento II Comprimido inteiro e água a 5 ºC Procedimento III Comprimido pulverizado e água a 25 ºC Procedimento IV Comprimido pulverizado e água a 5 ºC A reação ocorreu mais rapidamente no procedimento a)i. b)ii. c)iii. d)iv (FATEC SP)Uma indústria necessita conhecer a mecânica das reações para poder otimizar sua produção.o gráfico representa o mecanismo de uma reação hipotética: A 2 + B 2 2 AB A análise do gráfico permite concluir corretamente que a) temos uma reação endotérmica, pois apresenta H = 10 kj. b) temos uma reação exotérmica, pois apresenta H = +10 kj. c) a energia do complexo ativado é 30 kj. d) a energia de ativação para a reação direta é 30 kj. e) a energia de ativação para a reação inversa é 40 kj (Centro Universitário São Camilo SP) O gráfico representa a energia para reação de formação da água, a partir de seus elementos.

4 É correto afirmar que a energia de ativação e o calor de reação para reação de formação da água, em módulo, são, respectivamente, a) X-Z e X-Y. b) X-Y e X-Z. c) Y-Z e X-Z. d) X-Y e Y-Z. e) Y-Z e X-Y (UFT TO) Avalie as afirmativas descritas a seguir, relativas ao gráfico de energia das reações A e B. I. A reação B ocorrerá mais rapidamente, pois sua energia de ativação é menor. II. Tanto a reação A como a reação B ocorrerão na mesma velocidade, pois as diferenças de energia entre reagentes e produtos são iguais. III. A reação A será mais rápida, pois seu estado de transição sendo de maior energia é mais estável. IV. A reação B é catalisada. Marque a alternativa CORRETA. a)somente as afirmativas I e II estão corretas c)somente as afirmativas I e IV estão corretas. e)todas as afirmativas estão corretas. b)somente as afirmativas III e IV estão corretas. d)somente as afirmativas II e III estão corretas (UEG GO) Durante a manifestação das reações químicas, ocorrem variações de energia. A quantidade de energia envolvida está associada às características químicas dos reagentes consumidos e dos produtos que serão formados. O gráfico abaixo representa um diagrama de variação de energia de uma reação química hipotética em que a mistura dos reagentes A e B levam à formação dos produtos C e D. Com base no diagrama, no sentido direto da reação, conclui-se que a a) energia de ativação da reação sem o catalisador é igual a 15kJ. b) energia de ativação da reação com o catalisador é igual a 40kJ. c) reação é endotérmica. d) variação de entalpia da reação é igual a -30kJ (Unioeste PR) O gráfico abaixo mostra uma reação genérica entre A + B C + D. A partir do gráfico, pode-se concluir que

5 a) o gráfico mostra um exemplo de uma reação endotérmica. b) a energia de ativação possui um valor igual a 25 kcal/mol. c) a energia de ativação possui um valor igual a 10 kcal/mol. d) o aumento da concentração de C aumenta a velocidade da reação. e) o uso de um catalisador nesta reação diminui a velocidade da reação (UFT TO) Em experimento para obtenção do gás hidrogênio, o aluno adicionou um pedaço de fita de magnésio a uma solução aquosa de ácido clorídrico, e observou o consumo da fita e a formação do gás hidrogênio. Para este experimento, qual dos gráficos abaixo melhor representa o comportamento dos íons na solução durante o processo. Considere t = tempo em minuto e concentração [ ] = mol/l a) b) c) d) e) 15 - (UFLA MG) Considere a reação de decomposição: 2A (g) 4B (g) + C (g) Representando em um gráfico a variação das concentrações de reagente e produtos em função do tempo, é CORRETO afirmar que as curvas I, II e III representam, respectivamente: a)b, A, C b)b, C, A c)c, B, A d)a, B, C 16 - (UFGD MS) Em solução aquosa ocorre a transformação H 2O I H + 2 H 2O + I 2 (Reagentes) (Produtos) Em quatro experimentos, mediu-se o tempo decorrido para a formação de mesma concentração de I 2, tendo-se na mistura de reação as seguintes concentrações iniciais de reagentes: - Experiênica [H2O2 ] [I ] [H ] tempo mol/l mol/l mol/l s I 0,25 0,25 0,25 56 II 0,17 0,25 0,25 87 III 0,25 0,25 0,17 56 IV 0,25 0,17 0,25 85 Esses dados indicam que a velocidade da reação considerada depende apenas da concentração de: a)h 2O 2 e I - b)h 2O 2 e H + c)h 2O 2 d)h + e)i (UFES) Uma das reações que podem ocorrer no ar poluído é a reação do dióxido de nitrogênio, NO 2, com o ozônio, O 3: NO 2(g) + O 3(g) NO 3(g) + O 2(g) Os seguintes dados foram coletados nessa reação, a 25 C

6 [NO 2 ]inicial [O 3 ]inicial velocidade mol/l mol/l mol/l.s 5, ,2.10 5,0.10 2, ,4.10 2,5.10 2, ,2.10 A expressão da Lei da Velocidade e o valor da constante de velocidade de reação são, respectivamente: a)v = k [NO 2] e 2, b)v = k [O 3] e 4, c)v = k [NO 2] [O 3] e 2, d)v = k [NO 2] [O 3] e 4, e)v = k [NO 2] + [O 3] e 2, (Puc RS) Numa experiência, a reação de formação de amônia (NH 3), a partir do N 2 e do H 2, está ocorrendo com um consumo de 12 mols de nitrogênio (N 2) a cada 120 segundos. Nesse caso, a velocidade de sumo de hidrogênio (H 2) é: a)6 mols por minuto b)12 mols por minuto. c)18 mols por minuto. d)24 mols por minuto. e)36 mols por minuto (PUC MG) Considere a equação: 2 NO 2(g) + 4 CO (g) N 2(g) + 4 CO 2(g). Admita que a formação do N 2(g) tem uma velocidade média constante igual a 0,05 mol/min. A massa de CO 2(g), em gramas, formada em 1 hora, é: a)8,8 b)44,0 c)84,0 d)132,0 e)528, (FATEC SP) Temos a seguinte equação: X + Y XY. Com base nos dados a seguir, responda qual será a ordem da reação em relação a X? E em relação a Y? [X] mol/l [Y] mol/l velocidade mol/l.s 0,5-3 6, ,5 0,5-3 1, ,5-3 3, (UFMT) Dada a equação: A + B C e o quadro cinético abaixo Experiênica [A]mol/L 2,0 3,0 [B]mol/L 2,0 3,0 velocidade mol/l.min 0,20 0,40 0,60 0,20 0,20 a expressão da velocidade que representa a reação é: a)v = k. [A] [B] b)v = k. [A] c)v = k. [B] d)v = k. [A] [B] 2 e)v = k. [B] (INTEGRADO RJ) Num laboratório, foram efetuadas diversas experiências para a reação: 2 H 2(g) + 2 NO (g) N 2(g) + 2 H 2O (g).com os resultados das velocidades iniciais obtidos, montou-se a seguinte tabela: EXPER. [H 2] [NO] V (mol. l -1.s -1 ) 1 0,10 0,10 0,10 2 0,20 0,10 0,20 3 0,10 0,20 0,40 4 0,30 0,10 0,30 5 0,10 0,30 0,90 Baseando-se na tabela acima, podemos afirmar que a lei de velocidade para a reação é: a)v = K. [H 2] b)v = K. [NO] c)v = K. [H 2]. [NO] d)v = K. [H 2] 2. [NO] e)v = K. [H 2]. [NO] GABARITO: 1) Gab: A 2) Gab: B 3) Gab: E 4) Gab: B 5) Gab: B 6) Gab: E 7) Gab: D 8) Gab: C 9) Gab: D 10) Gab: E 11) Gab: C 12) Gab: D 13) Gab: C 14) Gab: E 15) Gab: B 16) Gab: A 17) Gab: D 18) Gab: C 19) Gab: E 20) Gab: X segunda ordem; Y primeira ordem 21) Gab: C 22) Gab: E