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Química2ª sérieBNCC EM13CNT307Média⏱ curto

Na reacao de metanacao CO2 + 4 H2 -> CH4 + 2 H2O, quantos mol de H2 sao necessarios para converter 3 mol de…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Habilidade BNCC EM13CNT307

Analisar as propriedades dos materiais para avaliar a adequação de seu uso em diferentes aplicações (industriais, cotidianas, arquitetônicas ou tecnológicas) e/ ou propor soluções seguras e sustentáveis considerando seu contexto local e cotidiano.

Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).

Questão

Na reacao de metanacao CO2 + 4 H2 -> CH4 + 2 H2O, quantos mol de H2 sao necessarios para converter 3 mol de CO2?

  1. A) São necessários 4 mol de H2 para reagir completamente com 3 mol de CO2.
  2. B) São necessários 3 mol de H2 para reagir completamente com 3 mol de CO2.
  3. C) São necessários 12 mol de H2 para reagir completamente com 3 mol de CO2.
  4. D) São necessários 6 mol de H2 para reagir completamente com 3 mol de CO2.
  5. E) São necessários 8 mol de H2 para reagir completamente com 3 mol de CO2.

✅ Resposta correta: alternativa C

Resolução passo a passo

  1. Identifique os coeficientes estequiométricos da equação balanceada CO2 + 4 H2 -> CH4 + 2 H2O. Ela indica que 1 mol de CO2 reage com 4 mol de H2.
  2. Monte a regra de três pela proporção molar. Se 1 mol de CO2 exige 4 mol de H2, então 3 mol de CO2 exigem 3 x 4 = 12 mol de H2.
  3. Confira a resposta com a proporção de 4 para 1. A razão H2/CO2 é 4, logo 3 mol de CO2 multiplicados por 4 dá 12 mol de H2, o que confirma a alternativa C.
  4. Verifique por que as outras alternativas estão erradas. A) usa apenas o coeficiente do H2 e esquece de multiplicar pela quantidade de CO2. B) supõe proporção 1:1 porque as quantidades de CO2 e H2 aparecem iguais, sem considerar os coeficientes. D) usa o coeficiente 2 da água no lugar do coeficiente 4 do H2, o que dá 2 x 3 = 6. E) multiplica os coeficientes do H2 e da água (4 x 2 = 8), o que não corresponde à relação entre CO2 e H2.
  5. Conclusão. Pela equação balanceada, são necessários 12 mol de H2 para converter 3 mol de CO2, e a alternativa C é a correta, de acordo com o gabarito oficial.

💡 Dica: Multiplique a quantidade de CO2 pelo coeficiente estequiométrico do H2 na reação.

Alternativa por alternativa

A Erradaerro: Procedimental

O aluno pega o coeficiente 4 do H2 e o toma como resposta direta, sem multiplicá-lo pela quantidade de CO2 fornecida (3 mol).

B Erradaerro: Conceitual

O aluno supõe que a quantidade de H2 é igual à de CO2 por causa dos números iguais no enunciado, ignorando os coeficientes da equação balanceada.

C Correta

Correta: a equação indica 1 mol de CO2 para 4 mol de H2; portanto, 3 mol de CO2 exigem 12 mol de H2.

D Erradaerro: Procedimentala que mais engana

O aluno usa o coeficiente 2 da água (produto) no lugar do coeficiente 4 do H2 (reagente) e calcula 2 x 3 = 6.

Por que engana: O aluno pode confundir a proporção da reação e calcular a quantidade de H2 de forma incorreta, como se fosse 1:1 em vez de 4:1.

E Erradaerro: Procedimental

O aluno multiplica os coeficientes de H2 e H2O (4 x 2 = 8), misturando reagente e produto, e não usa a relação entre CO2 e H2.

Raio-X da questão

Dificuldade Média
Bloom Aplicar
Leitura baixo
Discriminação medio
Peso pedagógico medio
Autonomia do enunciado completo
Cobertura da habilidade unica
🧪 Simulado🩺 Diagnóstico🧮 Exige cálculo🏠 Cotidiano🔗 Interdisciplinar⭐ Representativa✍️ calculativa🧩 progressao
🎯 Conceito central

estequiometria, reação química

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

estequiometria · reação química

📚 Reveja

Revisar cálculo estequiométrico em reações químicas.

⚠️ Erro mais comum

O aluno pode confundir a proporção da reação e calcular a quantidade de H2 de forma incorreta, como se fosse 1:1 em vez de 4:1.

🌎 Tema transversal

ciencia_tecnologia

🤝 Socioemocional

tomada_decisao

🏫 Contexto

cientifico

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