Questões Sobre Cinética Química - Química - 2º ano do ensino médio

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41) A formação do dióxido de carbono (CO2) pode ser representada pela equação:

C_(s) + O_2(g) → CO_2(g)

Se a velocidade de formação do CO₂ for de 4 mol/minuto, o consumo de oxigênio, em mol/minuto, será:

A) 8
B) 16
C) 2
D) 12
E) 4

A alternativa correta é letra E

Analisando a relação estequiométrica da reação, nota-se que a razão dióxido de carbono : oxigênio é igual a 1:1 , dessa forma, se a velocidade de formação de CO₂ é de 4 mol/min, a velocidade de consumo de O₂ deve ser igual.

Portanto, a reposta correta é a alternativa E.

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42) A primeira série de experimentos, cujos dados são mostrados na tabela 1, permite concluir que

A) a velocidade da reação não depende da quantidade de
tiossulfato adicionado.
B) a velocidade de formação de enxofre depende da concentração de ácido clorídrico.
C) a quantidade de enxofre formado depende da concentração de tiossulfato.
D) a formação de enxofre somente ocorre na presença de ácido (HCl).
E) o enxofre aparece mais rapidamente em soluções contendo mais tiossulfato.

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A alternativa correta é letra E

Observando a Tabela 1, pode-se concluir que com o aumento na concentração de tiossulfato, a velocidade de formação de enxofre aumenta, dessa forma, o tiossulfato tem uma forte influência na velocidade da reação analisada.

Portanto, a resposta correta é a alternativa E.

43) Seja a reação de decomposição:

2 N₂O₅ → 4 NO₂ + O₂

Podemos afirmar que:

A) a velocidade da reação pode ser calculada pela expressão v=k[N₂O₅]².
B) a velocidade de reação pode ser calculada na forma: v=k[NO₂]⁴[O₂].[N₂O₅]².
C) a ordem global da reação é 5.
D) é uma reação endotérmica, por causa do O₂.
E) é uma reação exotérmica, por causa do NO₂.

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A alternativa correta é letra A

Sabendo que a velocidade de reação é determinada pelo produto de uma constante pela concentração inicial dos reagentes elevado ao seu coeficiente estequiométrico, pode-se concluir que a expressão da velocidade de reação é dada por: v = k.[N₂O₅]²

Portanto, a resposta correta é a alternativa A.

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44) As curvas que descrevem as velocidades de reação de muitas enzimas em função das variações das concentrações de seus substratos seguem a equação de Michaelis. Tal equação é representada por uma hipérbole retangular cuja fórmula é:

A constante de Michaelis corresponde à concentração de substrato na qual v = V_max/2. Considere um experimento em que uma enzima, cuja constante de Michaelis é igual a 9 x 10^-3 milimol/L, foi incubada em condições ideais, com concentração de substrato igual a 10^-3 milimol/L. A velocidade de reação medida correpondeu a 10 unidades. Em seguida, a concentração de substrato foi bastante elevada de modo a manter essa enzima completamente saturada. Neste caso, a velocidade de reação medida será, nas mesmas unidades, equivalente a:

A) 1
B) 10
C) 100
D) 1000

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A alternativa correta é letra C

Com os dados fornecidos, pode-se determinar o valor da constante Vmáx da equação. Isso é feito da seguinte maneira:

\begin{array}{l} v = \frac{V_{m á x} . [S]}{K_{m} + [S]} \\ 10 = \frac{V_{m á x} . 10^{- 3}}{9 . 10^{- 3} + 10^{- 3}} \\ V_{m á x} = \frac{10.10 . 10^{- 3}}{10^{- 3}} \\ V_{m á x} = 100 U n i d a d e s \end{array}

Assim, quando a concentração de substrato é máxima, a velocidade máxima de reação que se pode atingir é a Vmáx, ou seja, 100 unidades.

Portanto, a resposta correta é a alternativa C.

45) As fitas de gravação contêm, na sua composição, acetato de celulose, que se decompõe sob a ação da umidade atmosférica, liberando ácido acético. A curva que representa o aumento do teor desse ácido em função do tempo está indicada no gráfico abaixo.

A velocidade da reação de decomposição do acetato de celulose pode ser determinada a partir da equação da reta r, tangente à curva no ponto P, que é definida por y=150t+1, na qual t representa o tempo em minutos. A velocidade dessa reação no instante t, em mol L⁻¹min⁻¹, e sua classificação estão indicadas em:

A) 0,002 − oxidação
B) 0,002 − esterificação
C) 0,020 − Hidrólise
D) 0,200 − neutralização

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A alternativa correta é letra C

A velocidade de reação é dada pelo coeficiente angular da reta tangente à curva de decomposição do acetato de celulose:

v = \frac{1}{50} = 0, 02 m o l L^{- 1} m i n^{- 1}

A reação é classificada por hidrólise, na qual o acetato de celulose reage com moléculas de água presentes na atmosfera. O ânion acetato (CH₃CHOO^-) possui um elétron desemparelhado que atrai o átomo de hidrogênio presente na molécula de água, formando o ácido acético (CH₃CHOOH). Portanto, a alternativa correta é a C.

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46) A fim de aumentar a velocidade de formação do butanoato de etila, um dos componentes do aroma de abacaxi, emprega-se como catalisador o ácido sulfúrico. Observe a equação química desse processo:

As curvas de produção de butanoato de etila para as reações realizadas com e sem a utilização do ácido sulfúrico como catalisador estão apresentadas no seguinte gráfico:

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A alternativa correta é letra B

Em relação à velocidade das reações químicas, sabe-se que a presença do catalisador numa reação somente acelera a velocidade desta, de modo que as quantidades obtidas do produto não são alteradas. Ou seja, o catalisador acelera a velocidade de reação de modo a atingir o equilíbrio mais rapidamente. Logo, os gráficos das alternativas A, C e D estão estariam incorretos. O gráfico que melhor representa as estabilizações das curvas com menor tempo para a curva catalisada é representado pela alternativa B. Portanto, a resposta correta é a alternativa B.

47) A equação 3X + 2Y → Z representa uma reação química. Sabendo que a constante K é 4, a concentração de X é 2mol/L e que a concentração de Y é 3mol/L, o valor da velocidade da reação, considerando a velocidade da reação em mol/minuto, é de:

A) 24
B) 72
C) 96
D) 144
E) 288

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A alternativa correta é letra E

A velocidade de uma reação é dada pela seguinte forma:

v= k.[A]^a.[B]^b

Portanto, na reação dada na questão, tem-se:

v= k.[X]³.[Y]²

v= 4.2³.3²

v= 288

A resposta correta é a alternativa E.

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48) A China, sede das Olimpíadas de 2008, foi o berço de muitas invenções e descobertas de grande impacto para a humanidade, como o papel, a bússola e a pólvora, entre outras. O uso bélico da pólvora implica a adequação da velocidade de sua queima ao tipo de arma a que se destina. Considerando-se a reação química da queima da pólvora, representada pela equação:

4KNO₃_(s) + 7C_(s) + S_(s) →
→3CO₂_(g) + 3CO_(g) + 2N₂_(g) + K₂CO₃_(s) + K₂S_(s)

Identifique a alternativa que corresponde à melhor opção para aumentar a velocidade da explosão da pólvora.

A) Promover a reação sob atmosfera de N₂.
B) Utilizar pólvora previamente refrigerada.
C) Utilizar pólvora finamente pulverizada.
D) Utilizar excesso de carvão.
E) Usar uma solução supersaturada de pólvora.

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A alternativa correta é letra C

Os reagentes da reação de explosão da pólvora são sólidos; logo, a velocidade da reação será diretamente proporcional à temperatura e à superfície de contato entre os reagentes. A velocidade de reações em geral é maior com a elevação da temperatura e o aumento da superfície de contato; portanto, a pólvora deve estar pulverizada e não refrigerada. Logo a alternativa C é correta.

49) Considere a reação de decomposição da substância A na substância B e as espécies a cada momento segundo o tempo indicado.

Sobre a velocidade dessa reação, é correto afirmar que a velocidade de:

A) decomposição da substância A, no intervalo de tempo de 0 a 20 s, é 0,46 mol/s.
B) decomposição da substância A, no intervalo de tempo de 20 a 40 s, é 0,012 mol/s.
C) decomposição da substância A, no intervalo de tempo de 0 a 40 s, é 0,035 mol/s.
D) formação da substância B, no intervalo de tempo de 0 a 20 s, é 0,46 mol/s.
E) formação da substância B, no intervalo de tempo de 0 a 40 s, é 0,70 mol/s.

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A alternativa correta é letra B

A velocidade de decomposição da substância A é dada pela razão entre a variação molar de A e o tempo gasto.

Assim,

0 a 20 s :

\begin{array}{l} v = \frac{0, 54 - 1, 00}{20} = \frac{- 0, 46}{20} \\ = - 0, 023 m o l / s \end{array}

De 20 a 40 s :

\begin{array}{l} v = \frac{0, 30 - 0, 54}{40 - 20} \\ v = - 0, 012 m o l / s \end{array}

O sinal negativo indica a decomposição.

Portanto, a resposta correta é a alternativa B.

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50) Dada a reação: N2 + 3 H2 → 2 NH3. Num dado instante há 0,15 mols de N2 no sistema e após 100 segundos há 0,12 mols de N2. Calcule nesse intervalo de tempo a velocidade de consumo de N2 em mols/s.

A) 0, 003.
B) 3 . 10^-3.
C) 3 . 10^-4.
D) 0,03.
E) 3.

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A alternativa correta é letra C

A velocidade de consumo de N₂ é dada pela seguinte equação:

\begin{array}{l} v = \frac{Δ m o l e s d e N_{2}}{Δ t} \\ v = \frac{(0, 12 - 0, 15)}{100} \\ v = - 3 . 10^{- 4} \frac{m o l e s d e N_{2}}{s} \end{array}

O sinal negativo indica que o N₂ foi consumido.

Portanto, a resposta correta é a alternativa C.

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