Questão 110 do Enem 2025 COP30: a energia da explosão do cilindro de GNV

Enem 2025 COP30 (Belém) · 2º dia · caderno azul · Química · Físico-química

Nos outros cadernos: amarelo 105 · cinza 114 · verde 109

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D 5,3 × 10⁵ kJ.

O conteúdo de um cilindro de gás natural veicular explodiu, liberando um volume de 15 m³ de gás, que entrou em combustão. Apesar do risco de explosão, o gás natural veicular (GNV) é um combustível bastante eficiente em termos econômicos. Apresenta densidade de 0,8 kg/m³ e seu componente principal é o metano (CH₄), de massa molar igual a 16 g/mol, numa concentração de 90%. É possível avaliar a energia liberada na explosão a partir das energias de ligação dos átomos envolvidos, descritas no quadro.

Ligação	Energia de ligação (kJ/mol)
C – H	414
O = O	498
C = O	799
H – O	460

CHANG, R. Chemistry. Nova York: McGraw-Hill, 2010 (adaptado).

A energia, em quilojoule, gerada no momento da explosão é mais próxima de

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Resolução comentada

O que a questão pede

A energia liberada na combustão do metano contido em 15 m³ de GNV.

1. Quantos mols de metano

m_{\text{gás}} = 15 \text{ m}^3 \cdot 0{,}8 \text{ kg/m}^3 = 12 \text{ kg}

m_{\text{CH}_4} = 0{,}9 \cdot 12 = 10{,}8 \text{ kg} = 10\,800 \text{ g} \quad\Rightarrow\quad n = \frac{10\,800}{16} = 675 \text{ mol}

2. Energia por mol (energias de ligação)

\text{CH}_4 + 2\,\text{O}_2 \rightarrow \text{CO}_2 + 2\,\text{H}_2\text{O}

	Ligações	Energia
Quebradas (absorve)	4 C–H + 2 O=O	4 · 414 + 2 · 498 = 2 652 kJ
Formadas (libera)	2 C=O + 4 H–O	2 · 799 + 4 · 460 = 3 438 kJ

\Delta H = 2\,652 - 3\,438 = -786 \text{ kJ/mol}

3. Energia total

675 \cdot 786 \approx 530\,000 \text{ kJ} \approx 5{,}3 \times 10^5 \text{ kJ}

Alternativa D.

D Gabarito: alternativa D

Por que as outras alternativas estão erradas

A
Sai de usar a equação sem balancear (CH₄ + O₂ → CO₂ + H₂O): a energia por mol fica 364 kJ, e 675 · 364 ≈ 2,5 × 10⁵ kJ. Com 2 O₂ e 2 H₂O, são 786 kJ/mol. (17,2% marcaram)
B
Mesmo erro da A (364 kJ/mol), usando os 750 mol de gás inteiro sem descontar os 90% de metano. (23,4% marcaram)
C
Foi a mais marcada. Não sai de uma combinação coerente dos dados; a conta completa dá 5,3 × 10⁵ kJ. (23,9% marcaram)
E
Acerta a energia por mol, mas usa todo o gás como se fosse metano: 750 mol · 786 ≈ 5,9 × 10⁵ kJ. Só 90% é metano. (12,4% marcaram)

Raio-X da questão

Dados oficiais dos microdados do Inep: respostas de 62.206 candidatos que fizeram a prova.

Dificuldade pela TRIDifícilParâmetro B: 751 pontosFácil abaixo de 600, média de 600 a 700, difícil a partir de 700. É a 1ª mais difícil de 45 questões válidas desta prova. O parâmetro B, na escala de notas do Enem (500 + 100 · b), é a nota em que o candidato passa a ter mais chance de acertar a questão do que de errar, sem contar o chute.

Acertaram22,5%dos candidatos marcaram a D

Habilidade 26 · Competência 7Avaliar implicações sociais, ambientais e/ou econômicas na produção ou no consumo de recursos energéticos ou minerais, identificando transformações químicas ou de energia envolvidas nesses processos.

Como os candidatos responderam

A17,2%
B23,4%
C23,9% mais marcada
D22,5% ✓ gabarito
E12,4%

Em branco: 0,5% · Mais de uma marcada: 0,1%

Quanto acertaram, por nota em Ciências da Natureza

abaixo de 50021,8%
500 a 60023,3%
600 a 70022,5%
700 ou mais40,4%

Quando o acerto sobe muito de uma faixa para a outra, a questão separa bem quem domina o conteúdo de quem não domina. Na TRI, isso é o parâmetro de discriminação.

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