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A produção de hidrogênio requer grande quantidade de energia. Dependendo da fonte de energia utilizada no…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Habilidade BNCC EM13CNT102

Realizar previsões, avaliar intervenções e/ou construir protótipos de sistemas térmicos que visem à sustentabilidade, considerando sua composição e os efeitos das variáveis termodinâmicas sobre seu funcionamento, considerando também o uso de tecnologias digitais que auxiliem no cálculo de estimativas e no apoio à construção dos protótipos.

Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).

Questão

A produção de hidrogênio requer grande quantidade de energia. Dependendo da fonte de energia utilizada no processo de produção dessa substância, o hidrogênio é classificado por cores: | Cor | Descrição | |---|---| | Verde | é produzido pela eletrólise da água. Esse processo usa energia proveniente de fontes renováveis cuja emissão de gases estufa é baixa. | | Turquesa | é produzido a partir da pirólise do principal componente do gás natural (gás metano), que produz gás hidrogênio e carbono sólido. | | Marrom | é produto da gaseificação do carvão, ou seja, da reação do carvão com vapor d’água em altas temperaturas, processo que usa energia derivada de fontes de energia não renováveis. | | Cinza | é obtido da reforma a vapor do gás natural, que consiste na reação do gás metano com vapor d’água. | A figura mostra as fontes de energia e o modo como estão relacionadas à produção de hidrogênio. Considerando o texto e a figura, o hidrogênio produzido em (I), (II), (III) e (IV) é classificado, respectivamente, pelas cores (FATEC 2023)

  1. A) verde, turquesa, marrom e cinza.
  2. B) turquesa, verde, cinza e marrom.
  3. C) marrom, cinza, turquesa e verde.
  4. D) marrom, turquesa, cinza e verde.
  5. E) cinza, marrom, verde e turquesa.

✅ Resposta correta: alternativa D

Resolução passo a passo

  1. Leia o texto e identifique as quatro cores: verde (eletrólise da água com energia renovável), turquesa (pirólise do metano, gerando H2 e carbono sólido), marrom (gaseificação do carvão com vapor d'água em altas temperaturas, energia não renovável) e cinza (reforma a vapor do metano, gerando CO e H2).
  2. Analise a rota I: C(s) + H2O(v) produz CO(g) + H2(g), com energia térmica de fonte fóssil. É a gaseificação do carvão, logo marrom.
  3. Analise a rota II: CH4 se decompõe em C(s) + 2 H2(g) com calor de fonte solar ou nuclear. É a pirólise do metano, logo turquesa.
  4. Analise a rota III: CH4 reage com H2O(v) formando CO e 3 H2, com energia térmica fóssil. É a reforma a vapor do metano, logo cinza.
  5. Analise a rota IV: H2O(l) decomposta com energia elétrica de fonte eólica ou solar. É a eletrólise da água com fonte renovável, logo verde.
  6. A sequência é marrom, turquesa, cinza e verde, alternativa D. A alternativa A erra ao atribuir verde a I. A B inverte I e II. A C inverte a posição de II e III. A E inverte as duas primeiras rotas e as últimas.

💡 Dica: Identifique em cada equação os reagentes e produtos e associe à descrição de cada cor do quadro.

Alternativa por alternativa

A Erradaerro: Conceitual

O aluno associa a rota I (carvão e vapor) à cor verde por imaginar que qualquer produção de hidrogênio é limpa, ou confunde a gaseificação do carvão com eletrólise.

B Erradaerro: Conceituala que mais engana

O aluno confunde a reforma a vapor do metano (cinza) com a pirólise do metano (turquesa) e inverte as posições de cinza e verde, sem ler a fonte de energia de cada rota.

Por que engana: Confundir pirólise do metano com reforma a vapor do metano.

C Erradaerro: Interpretação

O aluno lê a figura pela posição de forma errada ou troca os processos I e III, associando a rota com carvão à reforma do metano.

D Correta

CORRETA. I = gaseificação do carvão (marrom); II = pirólise do metano, que forma carbono sólido e H2 (turquesa); III = reforma a vapor do metano, formando CO e H2 (cinza); IV = eletrólise da água com energia eólica ou solar (verde).

E Erradaerro: Procedimental

O aluno identifica corretamente algumas rotas, mas inverte a pirólise e a reforma, ou troca a eletrólise (IV) com a rota de carvão.

Raio-X da questão

Dificuldade Média
Bloom Analisar
Leitura medio
Discriminação alto
Peso pedagógico alto
Autonomia do enunciado depende_imagem
Cobertura da habilidade dupla
🧪 Simulado🩺 Diagnóstico🧮 Exige cálculo🏠 Cotidiano🔗 Interdisciplinar⭐ Representativa✍️ interpretativa🧩 desafio
🎯 Conceito central

Rotas de produção de hidrogênio e classificação por cores

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

Equações químicas e reagentes · Fontes de energia renováveis e não renováveis

📚 Reveja

Pirólise, gaseificação, reforma a vapor e eletrólise

⚠️ Erro mais comum

Confundir pirólise do metano com reforma a vapor do metano.

🌎 Tema transversal

ciencia_tecnologia

🤝 Socioemocional

pensamento_critico

🏫 Contexto

cientifico

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