FC-QI-cinéticaquimica1

Questões objetivas
1) A amônia é um produto básico para a produção de fertilizantes. Ela é produzida cataliticamente, em altas
pressões (processo Haber), conforme a equação: N2 + 3H2  2NH3.
Se a velocidade de produção de amônia foi medida como: velocidade = 2,0x10-4mol.L-1.s-1
A velocidade da reação em termos de consumo de N2 será:
a)
b)
c)
d)
e)
1,0x10-4mol.L-1.s-1.
2,0x10-4mol.L-1.s-1.
3,0x10-4mol.L-1.s-1.
4,0x10-4mol.L-1.s-1.
5,0x10-4mol.L-1.s-1.
2) A água oxigenada sofre decomposição em presença de luz e calor segundo a equação:
2H2O2 → 2H2O + O2
A velocidade média de consumo da água oxigenada é de 3mols/h. A velocidade de formação do gás oxigênio, em
gramas/h, é:
a)
b)
c)
d)
e)
1,50
12,0
32,0
48,0
60,4
3) A reação de formação da amônia é uma reação extremamente rápida, podendo ocorrer em condições adequadas,
com uma velocidade de formação de 40mol/min. A quantidade, em gramas/minuto, de N 2 para alimentar essa
produção de amônia é:
a)
b)
c)
d)
e)
28
112
224
280
560
4) A amônia é empregada como matéria-prima na fabricação de fertilizantes nitrogenados.
É obtida industrialmente por síntese total, como mostra a reação:
N2(g) + 3H2(g) ---- > 2NH3(g)
O quadro abaixo mostra a variação do número de mols de nitrogênio durante essa reação.
Tempo (min)
0
1
2
3
Mols de N2
4,0
2,0
1,5
1,0
Considere rendimento de 100% no processo e condições normais de temperatura e pressão.
Assim, a velocidade média, em L/min, no intervalo de 1 a 3 minutos, em função do consumo de H2, equivale a:
a)
b)
c)
d)
e)
22,4
33,6
67,2
89,6
90,8
5) Considere a reação de oxirredução abaixo:
3P + 5HNO3 + 2H2O → 3H3PO4 + 5NO
A velocidade média da reação é:
a)
b)
c)
d)
e)
2 vezes maior que a velocidade da água
3 vezes maior que a velocidade do fósforo
5 vezes maior que a velocidade do ácido nítrico
3vezes menor que a velocidade do ácido fosfórico
Igual à velocidade de qualquer um dos componentes
6) Considere a queima da mesma massa de cinco hidrocarbonetos combustíveis, em um mesmo intervalo de tempo:
I
Metano
II
Etano
III
Propano
IV
Butano
V
Pentano
O combustível que libera menor massa de gás carbônico por unidade de tempo é:
a)
b)
c)
d)
e)
I
II
III
IV
V
7) Um determinado fabricante adquiriu 7,0Kg de nitrogênio gasoso para produção de amônia gasosa. Após utilizar
todo esse material durante um dia de operação da fabrica (8h de trabalho), podemos afirmar que sua produção de
amônia, em quilogramas por hora, é de:
a)
b)
c)
d)
e)
1,06
8,48
34,0
42,5
85,0
8) Em uma reação que ocorre em solução (reação I), há desprendimento de gás devido à formação de oxigênio e a
sua velocidade pode ser medida pelo volume de O2(g) desprendido. Outra reação (reação II) ocorre nas mesmas
condições, porém consumindo O2(g), e este consumo mede a velocidade desta reação. O gráfico representa os
resultados referentes às duas reações:
O2 (em mols)
5
4
3
2
1
1
2
3
4
Tempo em minutos
Considerando os dois minutos iniciais, a razão entre a velocidade da reação I e da reação II é:
a)
b)
c)
d)
e)
1/2
3/2
4/3
5/2
7/3
9) Considere a reação de formação do HBr gasoso ocorrendo com um consumo de 40g de H2/minuto, podemos
afirmar que a velocidade de formação do HBr, em mol/minuto, a 27°C e 3atm é:
a)
b)
c)
d)
e)
80,0
40,0
32,8
8,20
4,10
10) Observe o comportamento de uma substância em relação a sua velocidade de consumo, em mols/min, durante a
primeira hora de reação:
(mols)
20
12
8
6
5
15
30
45
60
(minutos)
Sabendo que sua relação estequiométrica com o produto é de 1 para 5, a velocidade média desse produto na primeira
hora de reação, em mol/h, é:
a)
b)
c)
d)
e)
1
3
15
60
75
Questões discursivas
11) Ao realizar a reação de formação da água a partir dos gases hidrogênio (H 2) e oxigênio (O2), verificou-se que a
velocidade de consumo do oxigênio gasoso é de 12mols/min. Calcule a velocidade de consumo do hidrogênio
gasoso, em mols/min.
12) Na Combustão do carvão em uma indústria, são queimados 600g de carbono por minuto. Calcule o volume, em
litros, de gás carbônico liberado por hora na CNTP.
13) Dada à reação do ácido clorídrico 2,0M com zinco metálico: Zn + 2HC → ZnC2 + H2
Sabendo que no tempo t, metade da quantidade de ácido havia sido consumida e o tempo t é de 10 segundos, calcule
o volume, em L/min na CNTP, de H2 produzido, e a concentração de íons C-1, em mol/L, no tempo t.
14) Um dos métodos de preparação de iodeto de hidrogênio com alto grau de pureza utiliza a reação direta entre as
substâncias iodo e hidrogênio. Num experimento, 20 mols de iodo gasoso e 20 mols de hidrogênio gasoso foram
colocados em um reator fechado com um volume útil igual a 2 litros. A mistura foi aquecida até uma
determinada temperatura, quando ocorreu a reação representada a seguir. Considere a reação irreversível.
H2(g) + I2(g) → 2HI(g)
No experimento, a variação da concentração de H2(g) com o tempo de reação foi medida e os dados foram representados
no gráfico a seguir:
Calcule a velocidade inicial da reação.
15) Considere a equação:
2NO(g) + 4CO(g) → N2(g) + 4CO2(g)
Admita que a formação do N2 tem uma velocidade média constante igual a 0,05mol/L.min. Calcule a massa, de CO2, em
gramas, formada em 1 hora.
16) Considere que uma reação de combustão do butano esteja liberando 3,44Kcal/min. Calcule a velocidade de
liberação do CO2, gramas/minuto.
Dados: Calor de combustão do butano = -688Kcal/mol
17) Observe a reação orgânica:
(Benzeno) + 3 (ácido nítrico) → (1,3,5trinitrobenzeno) + 3(H2O)
Onde estão sendo consumidos 780g de benzeno por minuto, calcule a velocidade de formação da água, em
mols/minuto.
18) É fornecida a seguinte tabela, referente à decomposição da amônia (NH3), que produz nitrogênio (N2) e
hidrogênio (H2):
Concentração de NH3 (mol/L) 10,0
Tempo (horas)
0
4,0
1,0
2,0
2,0
1,0
3,0
2NH3  N2 + 3 H2
Calcule a velocidade média da reação no intervalo de 0 a 3horas.
19) Air-bags são dispositivos de segurança de automóveis que protegem o motorista em caso de colisão. Consistem
em uma espécie de balão contendo 130 g de azida de sódio em seu interior. A azida, submetida a aquecimento,
decompõe-se imediata e completamente, inflando o balão em apenas 30 milissegundos. A equação abaixo
representa a decomposição da azida:
2NaN3 → 3N2 + 2 Na
Considerando o volume molar igual a 24L/mol, calcule a velocidade da reação, em L/s de nitrogênio gasoso
produzido.
20) Em uma experiência foram adicionados, em um frasco, 4mols de HI. Após 20 minutos detectou se a existência
de 0,8mol de HI devido à decomposição total.
2HI → H2 + I2
ΔH = -12,4Kcal
Calcule a quantidade de calor liberada após 1hora de reação.
GABARITO
1)
2)
3)
4)
5)
6)
7)
8)
9)
10)
11)
12)
13)
14)
15)
16)
17)
18)
19)
20)
A
D
E
B
D
A
A
C
B
E
R: 24mols/min
R = 67200L/h = 6,72x104L/h
R: V(H2) = 67,2L/min e [C-1] é constante, pois é um íon espectador: 2mol/L
R: 0,5mol/L.min
R: 528g/h
R: 0,88g/min
R: 30mol/min
R: 1,5mol/h
R: 2,4x103L/s
R: 59,52Kcal