Prova de 2024: Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS) — questões com gabarito

O gás hidrogênio produzido pela eletrólise da água representa uma fonte de energia renovável e limpa, tornando-o um dos mais promissores combustíveis do futuro. Porém a água pura praticamente não conduz corrente elétrica, sendo necessário adicionar um eletrólito, como um ácido, uma base ou um sal para aumentar a eficiência da reação redox, adequadamente escolhido, sem interferir na decomposição da água. 

Considere as seguintes afirmações sobre a eletrólise da água, utilizando um ácido como eletrólito e eletrodos inertes, nas condições padrão de temperatura e pressão.

I - No ânodo, ocorre a oxidação da água com produção de gás oxigênio e íons H⁺; no cátodo, ocorre a redução dos íons H⁺ com produção de gás hidrogênio, e o potencial padrão da reação é -1,23 V.

II - Para um dado tempo de eletrólise, os volumes de gás hidrogênio e de gás oxigênio produzidos são iguais.

III- Na eletrólise ácida da água para a produção de H₂ e O₂ na célula eletrolítica, o ácido iodídrico (HI) pode ser indicado como eletrólito.

Quais estão corretas?

Os quatro compostos SO₂, NO₂, NO e SO₃ em fase gasosa são colocados em um vaso de reação fechado de paredes rígidas, e é permitido que alcancem o equilíbrio, de acordo com a reação abaixo, a 460 °C e KC = 85.

SO2 (g) + NO2 (g) ⇄ NO (g) + SO3 (g)

Após atingir o equilíbrio, NO₂ é injetado novamente no vaso, e um novo equilíbrio é reestabelecido.

Assinale a alternativa que indica a alteração da concentração de cada gás no novo equilíbrio, em relação ao primeiro equilíbrio. 

O gás ozônio, O3, presente na estratosfera terrestre, protege a vida em nosso planeta do excesso de radiação proveniente do sol. Nos dias atuais, a camada de ozônio é ameaçada pelo uso descontrolado de produtos químicos, entre os quais os cloro-flúor-carbonetos (CFCs), usados como propelentes em aerossóis. O mecanismo de reação proposto pelos cientistas para a decomposição do gás ozônio é

Etapa 1: O₃ ⇄ O + O₂ (rápida)

Etapa 2: O + O₃ ⇄ O₂ + O₂ (lenta)

A partir dessas informações, assinale a alternativa correta sobre a cinética de decomposição do ozônio. 

O gráfico abaixo representa o diagrama de aquecimento de um mol de água. Assinale com V (verdadeiro) ou F (falso) as afirmações abaixo, sobre informações obtidas a partir desse diagrama. 

( ) Os segmentos de reta AB, CD e EF representam processos de aquecimento, e os segmentos de reta BC e DE representam processos de mudança de estado físico.

( ) O calor absorvido, durante a vaporização da água, fornece energia para romper as ligações covalentes das moléculas de água.

( ) A variação de entalpia total para a obtenção de um mol de vapor de água a 100 °C, a partir de um mol de água sólida a 0 °C, é ΔH = + 54,2 kJ mol-1.

( ) A condensação de 6,0 g de vapor de água a 100 °C libera 13,6 kJ de calor.

A sequência correta de preenchimento dos parênteses, de cima para baixo, é

O ácido sulfúrico apresenta uma grande variedade de aplicações como insumo industrial, e seu consumo per capita constitui um índice de medição do grau de industrialização de um país. O método de contato para sua produção a partir do enxofre mineral envolve três processos: 1) queima do enxofre elementar produzindo gás SO2; 2) oxidação do gás SO2 a gás SO3, um processo reversível que alcança 90% de rendimento; 3) reação do gás SO3 com água, produzindo ácido sulfúrico líquido.

Considerando essas informações, a massa de enxofre elementar necessária para produzir 980 g de ácido sulfúrico é

Sobre as propriedades das soluções, assinale com V (verdadeiro) ou F (falso) as afirmações abaixo.

( ) Uma solução aquosa de sulfato de magnésio congela em uma temperatura menor do que 0 °C.

( ) Uma solução aquosa diluída de ureia ((NH₂)2CO) possui a mesma temperatura de ebulição que uma solução aquosa diluída de brometo de potássio, ambas na mesma concentração molal.

( ) A pressão de vapor em equilíbrio com uma solução aquosa 0,010 mol kg^-1 de NaCl é maior do que a pressão de vapor em equilíbrio com uma solução 0,010 mol kg^-1 de AlCl3, ambas na mesma temperatura.

( ) A água pura na osmose reversa, utilizada na dessalinização da água do mar, passa através de uma membrana semipermeável, diluindo a água salgada.

A sequência correta de preenchimento dos parênteses, de cima para baixo, é 

Na coluna da esquerda, abaixo, estão listados compostos moleculares; na da direita, possíveis geometrias moleculares. Considerando que pode haver repetição, associe a coluna da direita à da esquerda. 

( ) SnCl₂

( ) NF₃

( ) BeCl₂

( ) SO₃

( ) ICl⁵

( ) BF₃

(1) 

(2) 

(3) 

(4) 

(5) 

(6) 

A sequência correta de preenchimento dos parênteses, de cima para baixo, é

Considere a seguinte série de espécies químicas: S-2, Cl- , Ar, K+, Ca2+, Sc3+.

Assinale com V (verdadeiro) ou F (falso) as afirmações relacionadas a essas espécies.

( ) Essas espécies químicas possuem o mesmo raio, já que são espécies isoeletrônicas.

( ) Os raios dos ânions são maiores do que os raios das espécies atômicas neutras correspondentes, devido à expansão causada pela diferença entre o número de elétrons e o de prótons.

( ) Os óxidos metálicos correspondentes são anfóteros, pois reagem tanto com ácidos como com bases, produzindo sal e água.

( ) A combinação entre os cátions de metais alcalino e alcalino terroso e o ânion de halogênio dessa série forma sais solúveis em água.

A sequência correta de preenchimento dos parênteses, de cima para baixo, é 

A figura abaixo esquematiza um transformador elétrico ideal: duas bobinas, 1 e 2, com diferentes números de espiras enroladas em um núcleo de ferro.

Considere as seguintes afirmações sobre os transformadores elétricos.

I - Os transformadores elétricos são dispositivos que transferem energia elétrica de uma bobina para outra.

II - O princípio físico básico de funcionamento dos transformadores é a lei da indução eletromagnética de Faraday.

III - Os transformadores elétricos podem funcionar com tensões elétricas tanto contínuas quanto alternadas.

Quais estão corretas?

Um feixe contendo partículas com cargas de mesmo módulo, mesma velocidade v e com massas m1 e m2=2m1 penetra em uma região onde existe um campo magnético B, perpendicularmente a ele.

A figura abaixo representa a situação descrita.

As semicircunferências a e b representam as trajetórias seguidas pelas cargas. Com base na figura, pode-se afirmar que

Duas cargas elétricas puntiformes iguais a q, e de mesma massa m, são colocadas em um recipiente isolante hemisférico liso de raio R. Depois que o equilíbrio de forças é atingido, as cargas elétricas, representadas por círculos cinza na figura abaixo, arranjam-se conforme mostrado.

A partir da figura, assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do enunciado abaixo, na ordem em que aparecem.

A geometria do arranjo nos permite calcular o ângulo θ como sendo dado por ........ . Em particular, para um arranjo que resultasse em θ = 45º, a separação 2 L entre as cargas elétricas seria igual a ........ .

Considere g como o módulo da aceleração da gravidade local e k a constante elétrica de Coulomb.

No bloco superior abaixo, são listadas Leis da Termodinâmica; no bloco inferior, frases que caracterizam cada uma dessas leis.

Associe adequadamente o bloco inferior ao superior.

1 - Lei Zero da Termodinâmica

2 - 1ª Lei da Termodinâmica

3 - 2ª Lei da Termodinâmica

( ) O calor não flui espontaneamente de uma região mais fria para uma região mais quente.

( ) O calor fornecido a um sistema termodinâmico é consumido na variação da energia interna deste sistema e na realização de trabalho contra forças externas que agem sobre ele.

( ) Se dois sistemas termodinâmicos estão em equilíbrio térmico com um terceiro, então eles estão em equilíbrio térmico entre si.

A sequência correta de preenchimento dos parênteses, de cima para baixo, é

Duas barras metálicas, X e Y, com comprimentos respectivamente iguais a Lo e 1,5 Lo, são submetidas à mesma variação de temperatura ΔT, conforme figura abaixo.  

Sendo αX e αY, respectivamente, os coeficientes de dilatação linear de X e Y, a razão αX/αY é igual a

Um objeto é lançado verticalmente com velocidade de módulo v, a partir da superfície terrestre, e atinge uma altura máxima hT.

Esse mesmo objeto, quando lançado verticalmente com velocidade de igual módulo v, a partir da superfície lunar, atinge uma altura máxima hL.

Sabendo que a aceleração da gravidade na superfície lunar é aproximadamente um sexto da aceleração da gravidade na Terra e desprezando atritos de qualquer natureza, considere as afirmações abaixo.

I - A altura máxima hL na Lua é maior que a altura máxima hT na Terra.

II - A variação da energia potencial gravitacional na experiência realizada na Lua é maior que a variação da energia potencial gravitacional na experiência realizada na Terra.

III - A variação da energia mecânica na experiência realizada na Lua é igual à variação da energia mecânica na experiência realizada na Terra.

Quais estão corretas?

Segundo dados do Sistema Nacional de Embriões (SisEmbrio), disponibilizado pela ANVISA, a produção de células germinativas e de embriões humanos para reprodução humana assistida vem crescendo consideravelmente nos últimos anos. Em todo o país, existem 202 centros de reprodução humana assistida, autorizados pela ANVISA, porém somente 10 oferecem tratamento de forma gratuita ou pelo SUS. De acordo com a Secretaria Estadual de Saúde (SES) do Estado, o Rio Grande do Sul possui somente dois centros que realizam esses procedimentos pelo Sistema Único de Saúde: o Hospital de Clínicas de Porto Alegre (HCPA) e o Hospital Fêmina.

Disponível em: <https://gauchazh.clicrbs.com.br/comportamento/noticia/2023/09/como-funciona-o-processo-de-reproducao-humana-assistida-pelo-sus-clmjmxiow0053013ncuukg5ry.html> . Acesso em: 03 set. 2024.

Assinale com V (verdadeiro) ou F (falso) as afirmações abaixo, sobre as células germinativas e o desenvolvimento embrionário de vertebrados.

( ) A gametogênese inicia com a divisão mitótica de células germinativas 2n4C, as quais darão origem a 2 células-filhas 1n2C.

( ) Os gametas femininos e masculinos 1n1C, na fecundação, fundem-se para restabelecer a diploidia (2n2C) da espécie.

( ) As fases do desenvolvimento embrionário em vertebrados incluem fertilização, clivagem, formação do blastocisto, gastrulação e organogênese.

( ) As células embrionárias totipotentes, na organogênese, iniciam sua diferenciação em tecidos e órgãos.

A sequência correta de preenchimento dos parênteses, de cima para baixo, é  

Observe a figura abaixo, que consiste na representação esquemática de uma forquilha de replicação de DNA, em uma porção do genoma de um organismo eucarionte. 

Nessa representação esquemática, as letras a, b, c e d podem ser adequadamente substituídas, considerando essa ordem, por

Ao realizar um experimento, um aluno deixou cair uma certa quantidade de sal de cozinha em um copo contendo 100 mL de óleo de soja. Para recuperar o sal, o aluno misturou 100 mL de água fria e agitou vigorosamente. Após um certo tempo em repouso, a mistura no copo apresentou três fases.

Sobre essas fases e a possível recuperação do sal derrubado, considere as afirmações abaixo.

I - As fases, na ordem de baixo para cima, são constituídas por sal sólido, seguido de solução aquosa salina e de óleo de soja, devido às diferentes densidades dos componentes da mistura.

II - A solução aquosa está supersaturada em sal, e o óleo de soja praticamente não contém sal, devido às diferentes polaridades das substâncias.

III - Todo o sal presente na mistura pode ser recuperado inicialmente pela decantação do óleo de soja, seguida por filtração simples e evaporação.

Quais estão corretas?

Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do enunciado abaixo, na ordem em que aparecem.

Um objeto de massa 5,0 kg, movendo-se com velocidade constante de 8,0 m/s ao longo de uma trajetória horizontal e retilínea sem atrito, choca-se frontalmente com um objeto de 10,0 kg de massa, parado. Após o choque, o primeiro objeto recua com uma velocidade de 2,0 m/s e o segundo objeto passa a mover-se com uma velocidade de módulo ........ . A colisão entre os dois objetos é ........ .