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Disciplina: Cinética Química Curso: Engenharia Química Modelos Cinéticos - Modelo de Reação de Primeira Ordem: equações e gráficos Lista de Exercícios com Gabarito Questão 1: Qual é a equação geral para uma reação de primeira ordem? A) v = k * [A]^2 B) v = k * [A] C) v = k / [A] D) v = k * [A]^0 E) v = k * [A]^1/2 Resposta correta: B Explicação: A equação de velocidade para reações de primeira ordem é v = k * [A]. Questão 2: Qual é a unidade de medida da constante de velocidade (k) para reações de primeira ordem? A) L/mol.s B) mol/L.s C) s^-1 D) s/mol E) mol/s Resposta correta: C Explicação: Unidade de k para reações de primeira ordem é s^-1. Questão 3: Qual é a equação integrada para uma reação de primeira ordem? A) ln([A]/[A]0) = -kt B) ([A]/[A]0) = e^(-kt) C) ([A]/[A]0) = 1 - e^(-kt) D) ln([A]/[A]0) = kt E) ([A]/[A]0) = e^(kt) Resposta correta: A Explicação: Equação integrada: ln([A]/[A]0) = -kt. Questão 4: Como é o gráfico de ln([A]) versus tempo para uma reação de primeira ordem? A) Linear com inclinação positiva B) Linear com inclinação negativa C) Exponencial D) Parabólico E) Logarítmico Resposta correta: B Explicação: Gráfico linear com inclinação negativa. Questão 5: Qual é o método para determinar a constante de velocidade (k) para reações de primeira ordem? A) Análise gráfica B) Método de integração C) Método de diferenciação D) Análise numérica E) Todos os acima Resposta correta: A Explicação: Análise gráfica de ln([A]) versus tempo. Questão 6: Qual é a relação entre a meia-vida (t1/2) e a constante de velocidade (k) para reações de primeira ordem? A) t1/2 = ln(2)/k B) t1/2 = k/ln(2) C) t1/2 = 1/k D) t1/2 = k E) t1/2 = 2/k Resposta correta: A Explicação: Relação: t1/2 = ln(2)/k. Questão 7: Qual é o efeito da temperatura na constante de velocidade (k) para reações de primeira ordem? A) Aumenta k B) Diminui k C) Não afeta k D) Aumenta k apenas para reações exotérmicas E) Diminui k apenas para reações endotérmicas Resposta correta: A Explicação: Aumento da temperatura aumenta k. Questão 8: Qual é a equação para calcular a concentração ([A]) em função do tempo (t) para uma reação de primeira ordem? A) [A] = [A]0 * e^(-kt) B) [A] = [A]0 * e^(kt) C) [A] = [A]0 / (1 + kt) D) [A] = [A]0 * (1 - e^(-kt)) E) [A] = [A]0 * (1 + e^(-kt)) Resposta correta: A Explicação: Equação: [A] = [A]0 * e^(-kt). Questão 9: Como é o gráfico de [A] versus tempo para uma reação de primeira ordem? A) Exponencial decrescente B) Exponencial crescente C) Linear D) Parabólico E) Logarítmico Resposta correta: A Explicação: Gráfico exponencial decrescente. Questão 10: Qual é o significado de t1/2 na cinética química? A) Tempo necessário para que 100% dos reagentes reajam B) Tempo necessário para que 50% dos reagentes reajam C) Tempo necessário para que 25% dos reagentes reajam D) Tempo necessário para que 75% dos reagentes reajam E) Tempo necessário para que a reação termine Resposta correta: B Explicação: t1/2 é o tempo necessário para que 50% dos reagentes reajam. Questão 11: Qual é a relação entre a constante de velocidade (k) e a meia-vida (t1/2) para reações de primeira ordem? A) k = ln(2) / t1/2 B) k = t1/2 / ln(2) C) k = 1 / t1/2 D) k = t1/2 E) k = 2 / t1/2 Resposta correta: A Explicação: Relação: k = ln(2) / t1/2. Questão 12: Como a temperatura afeta a meia-vida (t1/2) para reações de primeira ordem? A) Aumenta t1/2 B) Diminui t1/2 C) Não afeta t1/2 D) Aumenta t1/2 apenas para reações exotérmicas E) Diminui t1/2 apenas para reações endotérmicas Resposta correta: B Explicação: Aumento da temperatura diminui t1/2. Questão 13: Qual é o método para determinar a ordem de reação a partir do gráfico de ln([A]) versus tempo? A) Análise gráfica B) Método de integração C) Método de diferenciação D) Análise numérica E) Todos os acima Resposta correta: A Explicação: Análise gráfica de ln([A]) versus tempo. Questão 14: Qual é a importância do modelo de reação de primeira ordem na cinética química? A) Descreve reações químicas simples B) Modela reações complexas C) Prediz velocidade de reação D) Determina a ordem de reação E) Todas as opções Resposta correta: E Explicação: Modelo de reação de primeira ordem é fundamental para entender cinética química.