TPC 01 Cinética Química - VC

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Varanda do Conhecimento: Prof. Wilson da Silva Alexandre Raimundo 
Varanda do Conhecimento – Admissão à UEM e UP 
Prof. Wilson da Silva Alexandre Raimundo 
TPC 1: Exercícios sobre Cinética Química 
 
1. Dada a seguinte equação: 
 reagentes ⇄ complexo activado ⇄ produto + calor 
Represente em um gráfico (entalpia em ordenada e caminho de reacção em abscissa) os 
níveis das entalpias de reagentes, complexo activado e produtos. 
 
2. Considere o diagrama abaixo para a seguinte reacção: Br + H2 ⟶ HBr + H 
 
 
 
 
 
 
A entalpia da reacção e a energia de activação representadas são, respectivamente: 
a) 3 kcal/mol e 28 kcal/mol 
b) 28 kcal/mol e 25 kcal/mol 
c) 28 kcal/mol e 3 kcal/mol 
d) 25 kcal/mol e 28 kcal/mol 
e) 25 kcal/mol e 3 kcal/mol 
 
3. O gráfico a seguir representa a variação de energia potencial quando o monóxido de 
carbono (CO) é oxidado a CO2 pela acção do NO2, de acordo com a equação: 
CO(g) + NO2(g) ⟶ CO2(g) + NO(g) 
28 
25 
0 
Energia potencial (𝑘cal/mol) 
HBr+H 
Br2 + H2 
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Com relação a esse gráfico 
e à reacção dada, a afirmativa falsa é: 
a) A energia de activação para a reacção directa é cerca de 135 kJ ∙ mol–1 
b) A reacção inversa é endotérmica. 
c) Em valor absoluto, o ΔH da reacção directa é cerca de 225 kJ ∙ mol−1 
d) Em valor absoluto, o ΔH da reacção inversa é cerca de 360 kJ ∙ mol–1 
e) O ΔH da reacção directa é negativo 
 
4. Qual é a reacção mais rápida: ferver a água numa panela destapada ou ferver a água 
numa panela tapada? Justifique. 
 
5. Pretende-se fazer derreter gelo numa bacia com água ao ar livre, qual destes factores 
torna a reacção mais rápida? Justifique. 
a) Adicionar agua gelada na bacia 
b) Aumentar a temperatura da água e adicionar água gelada 
c) Quebrar o gelo de forma a ficar granulado 
d) Aumentar a quantidade de gelo 
 
6. Considere a reacção química representada pela equação: 
PCl5(g) ⟶ PCl3(g) + Cl2(g) ΔH = +32,8 kcal 
Entre os diagramas dados, escolha aquele que pode representar a variação de entalpia 
desta reacção. No diagrama escolhido, represente a posição dos reagentes (R), a posição 
dos produtos (P), a variação de entalpia (ΔH) e a energia de activação (E). 
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7. Considere as duas fogueiras representadas a seguir, feitas, lado a lado, com o mesmo 
tipo e quantidade de lenha. 
 
A rapidez da combustão da lenha será: 
a) maior na fogueira 1, pois a superfície de contacto com o ar é maior. 
b) maior na fogueira 1, pois a lenha está mais compactada, o que evita a vaporização de 
componentes voláteis. 
c) igual nas duas fogueiras, uma vez que a quantidade de lenha é a mesma e estão no 
mesmo ambiente. 
d) maior na fogueira 2, pois a lenha está menos compactada, o que permite maior 
retenção de calor pela madeira. 
e) maior na fogueira 2, pois a superfície de contacto com o ar é maior. 
 
8. Observe os diagramas 1 e 2 representativos de uma mesma reacção química. 
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Para cada curva do diagrama 1 há uma curva correspondente no diagrama 2. Quais 
curvas representam a reacção na presença de um catalisador? Explique. 
 
9. O gráfico a seguir refere-se ao diagrama energético de uma reacção química 
(reagentes produtos), onde se vêem destacados dois caminhos de reacção. 
 
Após uma análise das entalpias dos reagentes, dos produtos e dos valores a, b, c e d, 
podemos afirmar que a: 
a) reacção é endotérmica e a presença do catalisador diminuiu o ΔH de a para b. 
b) reacção é endotérmica e a representa o ΔH com a presença do catalisador. 
c) reacção é exotérmica e a energia de activação, sem a presença do catalisador, é 
representada por c. 
d) presença do catalisador diminuiu o ΔH da reacção representada por c. 
e) presença do catalisador diminuiu a energia de activação de a para b e mantém 
constante o ΔH da reacção representada por d. 
 
10. Considere os seguintes diagramas de energia de reacção nas mesmas condições de 
temperatura e pressão e em função deles indique a alternativa correcta: 
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a) As concentrações de C e D serão maiores no caso do diagrama 1. 
b) A reacção A + B ⟶ C + D é endotérmica. 
c) A variação de entalpia padrão da reacção é maior no caso do diagrama 1. 
d) No caso do diagrama 2, tem-se a presença de um catalisador. 
e) No caso do diagrama 1, a reacção é mais rápida. 
 
11. As curvas I e II representam caminhos possíveis para a reacção de hidrogenação do 
propeno. 
 
a) Indique a curva que corresponde ao caminho da reacção mais rápida. 
b) Escreva o factor responsável por essa diferença de velocidade. 
c) Compare as energias dos complexos activados formados nos dois caminhos da 
reacção. 
 
12. Em presença de ar e à mesma temperatura, o que queima mais rapidamente: 1 kg de 
carvão em pó ou 1 kg de carvão em pedaços? Justifique sua resposta. 
 
13. Explique os seguintes fatos experimentais: 
a) A limalha de ferro dissolve-se mais rapidamente em ácido clorídrico se a mistura for 
submetida à agitação. 
b) A hidrólise alcalina de acetato de etila é mais rápida a 90 ºC do que à temperatura 
ambiente. 
 
14. O gráfico a seguir representa as variações das massas de um pequeno pedaço de 
ferro e de uma esponja de ferro (palha de aço usada em limpeza doméstica) expostos ao 
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ar (mistura de nitrogénio —N2 —, oxigénio — O2 — e outros gases, além de vapor de 
água). 
a) Por que as massas da esponja e do pedaço de 
 ferro aumentam com o tempo? 
b) Qual das curvas diz respeito à esponja de ferro? 
 Justifique. 
 
 
 
15. O gráfico ao abaixo representa a variação das concentrações das substâncias X, Y e 
Z durante a reacção em que elas tomam parte. 
 A equação que representa a reacção é: 
a) X + Z ⟶ Y b) X + Y ⟶ Z 
c) X ⟶ Y + Z d) Y ⟶ X + Z 
e) Z ⟶ X + Y 
 
16. A relação a seguir mostra a variação da concentração de uma substância A em função 
do tempo, em uma reacção química: aA + bB ⟶ cC + dD 
t(min) 0,0 2,0 4,0 6,0 8,0 10,0 12,0 14,0 16,0 
[A] mol/l 11,0 7,0 4,3 3,0 2,0 1,0 0,5 0,3 0,2 
Qual é a velocidade média no intervalo entre 4 e 14 minutos? 
 
17. Seja a reacção: X ⟶ Y + Z. A variação da concentração de X em função do tempo 
é: 
X (mol/l) 1,0 0,7 0,4 0,3 
tempo (s) 0 120 300 540 
Determine a velocidade média da reacção no intervalo de 2 a 5 minutos. 
 
18. Durante a realização de um experimento de decomposição da amónia (NH3), um 
estudante montou uma tabela que apresenta o numero de moles dos participantes em 
função do tempo: 
 2NH3 ⟶ N2 + 3H2 
Início t = 0 10 mol a b 
 consumidos formados formados 
(c) (d) (e) 
t = 20 6 mol f g 
a) Indique os valores numéricos correspondentes às letras a, b, c, d, e, f, g que completam 
correctamente a tabela. 
b) Construa um gráfico representando o número de mol dos participantes da reacção na 
ordenada e o tempo, em minutos, na abscissa. 
X 
Y 
Z 
b 
a 
massa 
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c) Determine a velocidade média de consumo da amónia (NH3) e de formação do N2 e 
do H2. 
d) Determine a velocidade média da reacção. 
 
19. A formação do dióxido de carbono (CO2) pode ser representada pela equação: 
C(s) + O2(g) ⟶ CO2(g) 
Se a velocidade de formação do CO2 for de 4 mol/minuto, o consumo de oxigénio, em 
mol/minuto, será: 
a) 8 b) 16 c) 2 d) 12 e) 4. 
 
 
20. A combustãodo butano corresponde à equação: 
C4H10 + 6,5O2 ⟶ 4 CO2 + 5H2O 
Se a velocidade da reacção for 0,05 mol butano/minuto, qual a massa de CO2 produzida 
em meia hora? (C = 12, H = 1, O = 16) 
 
21. Considere as reacções elementares: 
a) 2HCl(g) ⟶ H2(g) + Cl2(g) 
b) H2SO4(aq) + H2O(l) ⟶ H3O
+(aq) + HSO4
−(aq) 
c) 2CO(g) + O2(g) ⟶ 2CO2(g) 
d) 2 NH3(g) ⟶ N2(g) + 3H2(g) 
e) CaO(s) + H2O(g) ⟶ CaCO3(s) 
f) 2H3PO4(g) + 3Zn(s) → Zn3(PO4)2(s) + 3H2(g) 
Escreva as equações de velocidade dessas reacções em função da concentração e em 
função da pressão. 
 
22. Escreva a lei de velocidade em função das concentrações e escreva a reacção global 
a) Etapa 1: H2(g) + 2NO(g) → N2(g) + H2O(g) lenta 
 Etapa 2: H2(g) + N2O(g) → N2(g) + H2O(g) rápida 
 
b) Etapa 1: 2NO(g) → N2O2(g) (lenta) 
 Etapa 2: N2O2(g) → 2NO2(g) (rápida) 
 
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23. A hidrazina (N2H4) é utilizada, junto com alguns dos seus derivados, como 
combustível sólido nos ônibus espaciais. Sua formação ocorre em várias etapas: 
a) NH3(aq) + OCl
−(aq) ⟶ NH2Cl(aq) + OH
−(aq) (rápida) 
b) NH2Cl(aq) + NH3(aq) ⟶ N2H5
+(aq) + Cl−(aq) (lenta) 
c) N2H5
+(aq) + OH−(aq) ⟶ N2H4(aq) + H2O(l) (rápida) 
Indique a opção que contém a expressão de velocidade para a reacção de formação da 
hidrazina. 
a) v = k [NH2Cl][NH3] d) v = k [N2H4][Cl
−] [H2O] 
b) v = k [NH3][OCl
−] e) v = k [N2H5
+][OH−] 
c) v = k [NH3]
2[OCl−] 
 
24. Quantas vezes irá aumentar ou diminuir a velocidade da reacção 2SO2(g) + O2(g) → 
2SO3(g) se a [SO2] aumentar 4 vezes e [O2] diminuir 8 vezes? 
a) E se a [SO2] diminuir 2 vezes e [O2] permanecer inalterada? 
 
25. Quantas vezes irá aumentar ou diminuir a velocidade da reacção 2SO2(g) + O2(g) → 
2SO3(g) se a pressão do sistema aumentar 3 vezes? 
a) E se a pressão do sistema diminuir 2 vezes? 
 
26. Foram obtidos os seguintes dados experimentais para a reacção X + Y ⟶ Z: 
[X] (mol/l) [Y] (mol/l) Velocidade de formação 
de Z (mol/l ∙ s) 
0,30 0,15 9,00 ∙ 10−3 
0,60 0,30 3,60 ∙ 10−2 
0,30 0,30 1,80 ∙ 10−2 
a) Qual é a lei de velocidade desta reacção? 
b) Qual o valor da constante de velocidade desta reacção? 
 
27. Uma certa reacção química é representeada pela equação: 
2A(g) + 2B(g) ⟶ C(g) 
em que A, B e C significam as espécies químicas que são colocadas para reagir. 
Verificou-se experimentalmente numa certa temperatura que a velocidade desta reacção 
quadruplica com a duplicação da concentração da espécie A, mas não depende das 
concentrações das espécies B e C. Indique a opção que contém, respectivamente, a 
expressão correcta da velocidade e o valor correcto da ordem da reacção: 
a) v = k[A]2[B]2 e 4. d) v = k[A]2 e 4. 
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b) v = k [A]2[B]2 e 3. e) v = k[A]2 e 2. 
c) v = k[A]2[B]2 e 2. 
 
28. Os dados da tabela a seguir referem-se à decomposição do aldeído acético: 
XCH3CHO(g) ⟶ Produtos 
em que X é o coeficiente do aldeído acético. 
A equação da velocidade desta reacção é: 
a) v = k[CH3CHO] 
b) v = k[CH3CHO]
3 
c) v = k[CH3CHO]
2 
d) v = k[CH3CHO]
4 
 
 
29. Amostras de magnésio foram colocadas em soluções de ácido clorídrico a diversas 
concentrações e temperaturas, havendo total dissolução do metal e desprendimento de 
hidrogénio gasoso. Observaram-se os seguintes resultados: 
Número da amostra Massa de magnésio dissolvida Tempo para dissolver 
I 2,00 g 10,0 min 
II 0,40 g 2,0 min 
III 0,40 g 1,0 min 
IV 0,50 g 1,0 min 
a) Em qual dos casos a velocidade média da reacção foi maior? 
b) Em qual dos casos desprendeu-se maior quantidade de hidrogénio? Mostre como 
você chegou a essas conclusões. 
 
30. Você está cozinhando batatas e fazendo carne grelhada, tudo em fogo baixo, num 
fogão a gás. Se você passar as duas bocas do fogão para fogo alto, o que acontecerá com 
o tempo de preparo? 
a) Diminuirá para os dois alimentos. 
b) Diminuirá para a carne e aumentará para as batatas. 
c) Não será afectado. 
d) Diminuirá para as batatas e não será afectado para a carne. 
e) Diminuirá para a carne e permanecerá o mesmo para as batatas. 
 
31. Experimentalmente, observou-se que a velocidade de formação da substância C, 
através da reacção: 2A(g) + B(g) ⟶ C(g) é independente da concentração de B e 
quadruplica quando a concentração de A é dobrada. A expressão de velocidade (v) da 
reacção, admitindo-se que k é a velocidade específica, é: 
a) v = [A]4 d) v = k[A]2 
b) v = [A][B] e) v = k[2A]2[B] 
c) v = k[C]/[A]2[B] 
 
32. A seguir, estão representadas as etapas da reacção: H2 + Br2 ⟶ 2HBr 
I — Br2 ⟶ Br • +Br • (etapa rápida) 
[CH3CHO] 
mol/l 
Velocidade da reação 
(v) mol/l ∙ s 
0,1 0,2 
0,2 0,8 
0,3 1,8 
0,6 7,2 
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II — H2 + Br •⟶ HBr + H • (etapa lenta) 
III — H • + Br2 ⟶ HBr + Br • (etapa rápida) 
IV — Br • +Br •⟶ Br2 (etapa rápida) 
V — H • +H •⟶ H2 (etapa rápida) 
A velocidade da reacção é determinada pela etapa: 
a) I b) II c) III d) IV e) V 
 
33. A reacção: NO2(g) + CO(g) ⟶ CO2(g) + NO(g) é de segunda ordem em relação 
ao NO2(g) e de ordem zero em relação ao CO(g). Em determinadas condições de 
pressão e temperatura, essa reacção ocorre com velocidade v. Se triplicarmos a 
concentração de NO2(g) e duplicarmos a concentração de CO(g), a nova velocidade de 
reacção v1 será igual a: 
a) 3v b) 6v c) 9v d) 12v e) 18v 
 
34. A tabela que segue indica valores das velocidades de reacção e as correspondentes 
molaridades dos reagentes em idênticas condições, para o processo químico 
representado pela equação: 3X + 2Y ⟶ Z + 5W 
 
v (M/min) [X] [Y] 
10 5 10 
40 10 10 
40 10 20 
 
A equação de velocidade desse processo é: 
a) v = k[X]3[Y]2 d) v = k[X]2[Y]0 
b) v = k[X]2[Y]2 e) v = k[X]2[Y]3 
c) v = k[X]0[Y]2