Físico-Química - Cinética Química (20 questões)

ALEXQUIMICA.COM.BR PROF. ALEXANDRE OLIVEIRA BANCO DE QUESTÕES - FÍSICO-QUÍMICA CINÉTICA QUÍMICA (20 questões) 1. (PUCRS/1-2001) INSTRUÇÃO: Para responder à questão 13, relacione os fenômenos descritos na coluna I com os fatores que influenciam na velocidade dos mesmos, mencionados na coluna II . COLUNA I 1 – Queimadas se alastrando rapidamente quando está ventando. 2 – Conservação dos alimentos no refrigerador. 3 – Efervescência da água oxigenada na higiene de ferimentos. 4 – Lascas de madeira queimando mais rapidamente que uma tora de madeira. COLUNA II a) superfície de contato b) catalisador c) concentração d) temperatura A alternativa que contém a associação correta entra as duas colunas é: A) 1 – c ; 2 – d ; 3 – b ; 4 – a B) 1 – d ; 2 – c ; 3 – b ; 4 – a C) 1 – a ; 2 – b ; 3 – c ; 4 – d D) 1 – b ; 2 – c ; 3 – d ; 4 – a E) 1 – c ; 2 – d ; 3 – a ; 4 – b 2. (UFMG-2001) Um palito de fósforo não se acende, espontaneamente, enquanto está guardado. Porém basta um ligeiro atrito com uma superfície áspera para que ele, imediatamente, entre em combustão, com emissão de luz e calor. Considerando-se essas observações, é CORRETO afirmar que a reação: A) é endotérmica e tem energia de ativação maior que a energia fornecida pelo atrito. B) é endotérmica e tem energia de ativação menor que a energia fornecida pelo atrito. C) é exotérmica e tem energia de ativação maior que a energia fornecida pelo atrito. D) é exotérmica e tem energia de ativação menor que a energia fornecida pelo atrito. 3. (UCG-2001) 01 ( ) O gráfico ao lado representa a concentração versus a velocidade relativa da reação de degradação enzimática da glicose. A observação do gráfico permite concluir que quanto maior a velocidade de ingestão de alimentos (glicose), mais rápido será o seu metabolismo. v el o c id a d e re la tiv a c o n c e n t ra çã o n o rm a l d e g lic o se n o s a n g u e 100 50 c o n c e n t ra çã o d e g lic o se ( m o l x 1 0 3 ) ALEXQUIMICA.COM.BR PROF. ALEXANDRE OLIVEIRA ALEXQUIMICA.COM.BR PROF. ALEXANDRE OLIVEIRA 02 ( ) Charles Martin Hall foi um americano que, em 1886, aos 22 anos de idade, descobriu o processo de obtenção do alumínio a partir da eletrólise da bauxita (Al2O3). Uma das reações envolvidas no processo é: Al3+ + 3 e− Al0 Em função da temperatura, obtém-se alumínio fundido, que se deposita em um dos eletrodos. Considerando-se que o processo é uma eletrólise, a reação de redução do alumínio ocorre no eletrodo negativo, denominado catodo. 03 ( ) Observados os dados abaixo, verifica-se que a solubilidade em água aumenta no seguinte sentido: carbonato de cálcio, sulfato de bário, cromato de chumbo II e sulfeto de mercúrio II. Sal Kps a 25ºC CaCO3 3,8 x 10-9 HgS 3,0 x 10-53 PbCrO4 1,8 x 10-14 BaSO4 1,1 x 10-10 04 ( ) A pesquisa de esporos de Clostridium botulinum, bactéria responsável pelo botulismo, uma grave intoxicação alimentar, deve ser feita em todo alimento com pH acima de 4,4. Isso porque esses esporos se desenvolvem em pH superiores a 4,5, com ótimo entre 5,5 e 6,5. Portanto, não há necessidade de se pesquisar esporos de C. botulinum em um alimento cuja concentração de íons H3O+ é de 1,0 x 10−4 mol L−1. 05 ( ) As equações dadas a seguir representam processos exotérmicos. O valor negativo das quantidades de energia é apenas uma convenção adotada para indicar que o(s) produto(s) de uma reação possui(em) maior quantidade de energia que o(s) reagente(s). 1 1 1 H + 0n 2 1 H ∆E= - 2,15 x 108 kJ mol-1 de núcleos de 1 H 1 1 4 ∆E= - 2,73 x 109 kJ mol-1 de núcleos de 4 He 2 1H + 2 0 n 1 2 He 2 06 ( ) Dentro de uma garrafa de vinho observam-se, acima da superfície, pequenas gotas de líquido condensado que fluem para baixo. São as chamadas ‘lágrimas de vinho’. Essas gotas são constituídas de etanol. Isso ocorre porque a água e o etanol constituem uma solução líquido-líquido, podendo-se concluir que o ponto de ebulição do etanol é menor que o da água. 4. (UFMG-2001) Em dois experimentos, massas iguais de ferro reagiram com volumes iguais da mesma solução aquosa de ácido clorídrico, à mesma temperatura. Num dos experimentos, usouse uma placa de ferro; no outro, a mesma massa de ferro, na forma de limalha. Nos dois casos, o volume total de gás hidrogênio produzido foi medido, periodicamente, até que toda a massa de ferro fosse consumida. Assinale a alternativa cujo gráfico melhor representa as curvas do volume total do gás hidrogênio produzido em função do tempo. ALEXQUIMICA.COM.BR PROF. ALEXANDRE OLIVEIRA ALEXQUIMICA.COM.BR PROF. ALEXANDRE OLIVEIRA A) B) C) D) 5. (FaE-2002) Ao se fazer pão caseiro, coloca-se a massa, em geral, coberta, "descansando" em lugar mais aquecido, a fim de que "cresça". Esse fato pode ser interpretado da seguinte forma: como prática caseira e que não está relacionada a fenômeno químico. que o leve aumento de temperatura aumenta a velocidade de reação dos componentes da massa. que o ambiente mais aquecido evita que a massa estrague. que o leve aumento da temperatura diminui a fermentação da massa. 6. (Uniube-2001) O gás hidrogênio (H2) é usado na hidrogenação de óleos vegetais, e esses são empregados na produção industrial de margarinas. Este gás pode ser preparado em laboratório através da reação Zn (s) + ZnCl2 (aq) + 2 (g) Considerando as condições experimentais, descritas na tabela abaixo, Condição Temperatura Estado de Concentração do (oC) agregação HCl (mol/L) I 25 Granulado 1,0 25 Granulado 0,5 II III 30 Pulverizado 1,0 IV 30 Pulverizado 0,5 é correto afirmar que a formação do gás hidrogênio ocorre com maior rapidez em A) I. B) II. C) III. D) IV. 7. (UFPE-2002) Óxidos de nitrogênio, NOx, são substâncias de interesse ambiental, pois são responsáveis pela destruição de ozônio na atmosfera, e, portanto, suas reações são amplamente estudadas. Num dado experimento, em um recipiente fechado, a concentração de NO2 em função do tempo apresentou o seguinte comportamento: !  ¨¦¤¢   © § ¥ £  ¡ ALEXQUIMICA.COM.BR PROF. ALEXANDRE OLIVEIRA ALEXQUIMICA.COM.BR PROF. ALEXANDRE OLIVEIRA concentração 0 tempo O papel do NO2 neste sistema reacional é: A) reagente. B) intermediário. C) produto. D) catalisador. E) inerte. 8. (UFRN-2002) Considere a reação de decomposição, em solução, deste diazobenzeno: C6H5N2Cl (solução) C6H5Cl(solução) + N2(g) Essa é uma reação irreversível de primeira ordem e sua velocidade pode ser medida de diferentes maneiras. O gráfico abaixo que representa corretamente a velocidade da reação é: A respeito dessa reação é correto afirmar que sua expressão da velocidade é: A) v = k[NO][H2]. B) v = k[NO]2[H2]. C) v = k[H2]. D) v = k[NO]4[H2]2. E) v = k[NO]2[H2]2. ALEXQUIMICA.COM.BR PROF. ALEXANDRE OLIVEIRA 8 7 6 5 [NO] (mol/L) 0,420 0,210 0,105 0,210 0,210 [H2](mol/L) 0,122 0,140 0,122 0,035 0,122 0,0087 0,244 0,070 0,366 0,105 4 2 0( & # ¤31)'% $ ¨# 9. (PUCSP-2003) A reação 2NO(g) + 2 H2(g) dados da tabela seguinte referem-se a essa reação. " 2 H2O(g) foi estudada a 904° C. Os Velocidade(mol/L ALEXQUIMICA.COM.BR PROF. ALEXANDRE OLIVEIRA 10. (UFC-2003) As reações químicas metabólicas são fortemente dependentes da temperatura do meio. Como conseqüência, os animais de sangue frio possuem metabolismo retardado, fazendo com que os mesmos se movimentem muito mais lentamente em climas frios. Isso os torna mais expostos aos predadores em regiões temperadas do que em regiões tropicais. Assinale a alternativa que justifica corretamente esse fenômeno. A) Um aumento na temperatura aumenta a energia de ativação das reações metabólicas, aumentando suas velocidades. B) Um aumento na temperatura aumenta a energia cinética média das moléculas reagentes, aumentando as velocidades das reações metabólicas. C) Em temperaturas elevadas, as moléculas se movem mais lentamente, aumentando a freqüência dos choques e a velocidade das reações metabólicas. D) Em baixas temperaturas, ocorre o aumento da energia de ativação das reações metabólicas, aumentando suas velocidades. E) A freqüência de choques entre as moléculas reagentes independe da temperatura do meio, e a velocidade da reação independe da energia de ativação. 11. (ITA-2003) Considere a reação representada pela equação química 3A(g) + 2 B(g) ão ocorre em várias etapas, sendo que a etapa mais lenta corresponde à reação representada pela seguinte equação química: A(g) + C(g) D(g). A velocidade inicial desta última reação pode ser expressa (mols–1) em relação por 5,0mol s–1. Qual é a velocidade inicial da reação à espécie E? A) 3,8. B) 5,0. C) 6,7. D) 20. E) 60. 12. (UECE-2002) A colisão de dois jatos contra as torres gêmeas do “World Trade Center” deixou o mundo inteiro perplexo e provocou explosões, incêndios, mortes e destruição. Sobre a teoria das colisões e outras condições que norteiam as reações químicas, assinale a alternativa verdadeira. qualquer colisão frontal entre partículas provoca uma reação química uma colisão eficaz entre partículas ocorre com energia suficiente e geometria favorável uma reação química ocorre sempre que haja contato entre os reagentes e o emprego de um catalisador adequado quanto maior a energia de ativação, mais rápida será a reação 13. (UPE-2001) Analise o gráfico a seguir, que mostra a variação da energia potencial em função do caminho da reação química, representada pela equação X→Y, e assinale a alternativa correta. ALEXQUIMICA.COM.BR PROF. ALEXANDRE OLIVEIRA X W S VT SQ P C HG ED C @ 1UFR)IF'¤B A9 ALEXQUIMICA.COM.BR PROF. ALEXANDRE OLIVEIRA A) O gráfico corresponde à variação da energia de uma reação (X Y) exotérmica. B) A variação da entalpia da reação direta é + 10 kJ/mol. C) A energia de ativação da reação X → Y é 50 kJ/mol. D) A energia de ativação da reação direta é duas vezes maior que a energia de ativação da reação inversa (Y X). E) A variação de entalpia da reação X →Y é – 30kJ/mol. 14. (PUC-MG-2001) A velocidade das reações é uma grandeza que apresenta uma grande importância prática. Certas vezes, tentamos agir sobre ela para aumentá-la (aceleração da produção na indústria, cozimentos dos alimentos numa panela de pressão, revelação instantânea das fotografias etc); outras vezes, para diminuí-la (diminuição da corrosão, conservação dos alimentos pelo frio etc). Assinale a afirmativa INCORRETA: a) Um complexo ativado é uma estrutura intermediária entre os reagentes e os produtos, com ligações intermediárias entre as dos reagentes e as dos produtos. b) A energia de ativação é a energia mínima necessária para a formação do complexo ativado. Seu abaixamento determina o aumento da velocidade da reação. c) Um catalisador é uma substância que aumenta a velocidade de uma reação, permanecendo inalterado qualitativa e quantitativamente no final da reação. d) A ação do catalisador é aumentar a energia de ativação, possibilitando um novo caminho para a reação. 15. (UFPR-2001) Considere a situação descrita e ilustrada a seguir. A figura ao lado representa o diagrama de entalpia de uma reação, cuja equação balanceada, no estado de equilíbrio, é: A(g) + B(g) C(g) + D(g) H A(g) + B(g) I II C+D ALEXQUIMICA.COM.BR PROF. ALEXANDRE OLIVEIRA Y Y C(g) + D(g) A+B ALEXQUIMICA.COM.BR PROF. ALEXANDRE OLIVEIRA Suponha dois recipientes fechados, I e II, de volumes iguais e na mesma temperatura T. São colocados 1 mol de A e 1 mol de B no recipiente I; 1 mol de C e 1 mol de D no recipiente II (figura ao lado). A temperatura T nos dois recipientes é mantida constante. Sobre a reação acima, é correto afirmar: FA energia de ativação é a mesma nos dois sentidos da reação. VO conteúdo energético de C + D é maior que o de A + B. FA constante de equilíbrio químico, K, da reação, é igual a 1. VPara que a temperatura T seja mantida constante no recipiente II, é necessário que haja transferência de calor para o ambiente. FA utilização de um catalisador desloca o estado de equilíbrio no sentido do maior rendimento de C e D. VQuando a reação atinge o estado de equilíbrio nos recipientes I e II, a concentração de A, em mol L−1, no recipiente I, será igual à concentração de B, em mol L−1, no recipiente II. 16. (UFMG-1999) Três experimentos foram realizados para investigar a velocidade da reação entre HCl aquoso diluído e ferro metálico. Para isso, foram contadas, durante 30 segundos, as bolhas de gás formadas imediatamente após os reagentes serem misturados. Em cada experimento, usou-se o mesmo volume de uma mesma solução de HCl e a mesma massa de ferro, variando-se a forma de apresentação da amostra de ferro e a temperatura. O quadro indica as condições em que cada experimento foi realizado. Assinale a alternativa que apresenta os experimentos na ordem crescente do número de bolhas observado: A) II , I , III B) III , II , I C) I , II , III D) II , III , I 17. (Fuvest-1999) ALEXQUIMICA.COM.BR PROF. ALEXANDRE OLIVEIRA ALEXQUIMICA.COM.BR PROF. ALEXANDRE OLIVEIRA Foram realizados quatro experimentos. Cada um deles consistiu na adição de solução aquosa de ácido sulfúrico de concentração 1 mol/L a certa massa de ferro. A 25 ° C e 1 atm, mediram se os volumes de hidrogênio desprendido em função do tempo. No final de cada experimento, sempre sobrou ferro que não reagiu. A tabela mostra o tipo de ferro usado em cada experimento, a temperatura e o volume da solução de ácido sulfúrico usado. O gráfico mostra os resultados: Experimen to A B C D Material Pregos Limalha Limalha Limalha Temperatura (°C) 60 60 60 40 Volume da solução de H2SO4/mL 50 50 80 80 As curvas de 1 a 4 correspondem, respectivamente, aos experimentos: 1 a) b) c) d) e) 2 C C A D D 3 A B C A B 4 B A D B A D D B C C 18. (UFV-2001) Alguns besouros, conhecidos como “besouros-bombardeiros”, se defendem do ataque de seus predadores lançando-lhes jatos de água quente, juntamente com alguns compostos irritantes. Os esquemas abaixo representam as reações químicas ocorridas no inseto, na presença de enzimas específicas: (I) 2 H2O2 (aq) catalase 2 H2O (l) + O2 (g) + calor OH (II) CH3 peroxidase (aq) + H2O2 (aq) CH3 O CH3 (aq) + 2 H2O (l) + calor CH3 OH ( Hidroquinona ) O ( Quinona ) Assinale a afirmativa INCORRETA: A) As reações I e II são exotérmicas, pois há liberação de energia. ALEXQUIMICA.COM.BR PROF. ALEXANDRE OLIVEIRA ALEXQUIMICA.COM.BR PROF. ALEXANDRE OLIVEIRA B) A enzima catalase catalisa a decomposição da água oxigenada. C) A enzima peroxidase catalisa a redução da hidroquinona a quinona. D) A catalase e a peroxidase tornam estas reações mais rápidas. E) As enzimas são necessárias devido à alta energia de ativação das duas reações. 19. (PUC-MG-2001) A fabricação industrial do ácido sulfúrico, H2SO4, é realizada a partir de enxofre, oxigênio e água, em 3 etapas, representadas pelo diagrama energético abaixo: 2ª etapa Energia 1ª etapa S(s) + O2(g) 3ª etapa H2SO4 Caminho da reação A indústria usa um catalisador para aumentar a velocidade da fabricação do ácido sulfúrico. É CORRETO afirmar que o catalisador aumenta a velocidade: A) da primeira etapa. B) da segunda etapa. C) da terceira etapa. D) das três etapas. 20. (UFRN-1998) Em estudos de Cinética Química, catalisador significa substância que sempre modifica a A) variação de entalpia. B) constante de equilíbrio. C) variação de energia livre. D) velocidade da reação. RESPOSTAS 1. Resposta: A 2. Resposta: D 3. Resposta : FVFVFV ALEXQUIMICA.COM.BR PROF. ALEXANDRE OLIVEIRA ALEXQUIMICA.COM.BR PROF. ALEXANDRE OLIVEIRA 4. Resposta: B 5. Resposta : B 6. Resposta: C 7. Resposta : A 8. Resposta: C 9. Resposta: B 10. Resposta: B Resolução: Com o aumento da temperatura, a energia cinética média das moléculas aumenta, assim como aumenta também o número de moléculas que têm elevados valores de energia. Isto é, mais moléculas terão energia suficiente para romper a barreira de energia de ativação da reação. Como conseqüência, ocorre um aumento da velocidade da reação. Portanto, somente a alternativa B está correta. 11. Resposta: C 12. Resposta: B 13. Resposta : C 14. Resposta: d 15. Resposta: F,V,F,V,F,V 16. Resposta: A 17. Resposta: E 18. Resposta : C 19. Resposta: b 20. Resposta: D ALEXQUIMICA.COM.BR PROF. ALEXANDRE OLIVEIRA