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UNESP 2011 – Questão 73

Ciências da Natureza / Química / Oxirredução / Agentes Oxidante e Redutor
Alquimia subterrânea transforma mina de carvão em mina de hidrogênio
Em uma área de mineração de carvão localizada no sul da Polônia, um grupo de cientistas está usando uma mina de carvão para avaliar experimentalmente um método alternativo para a produção de energia limpa e, assim, oferecer uma utilização para pequenos depósitos de carvão ou minas exauridas, que são tradicionalmente deixados de lado, representando passivos ambientais.
Na teoria e no laboratório, a injeção de oxigênio e de vapor no carvão resulta na produção de hidrogênio. No processo, oxigênio líquido é colocado em um reservatório especial, localizado nas galerias da mina de carvão, onde se transforma em oxigênio gasoso, começando o processo denominado de gaseificação de carvão.
Em um dos processos de gaseificação de carvão, pode ocorrer a reação com o vapor, gerando um gás rico em hidrogênio, enquanto que em outro ocorre a formação de um intermediário contendo um átomo de carbono parcialmente oxidado, e que, posteriormente, irá produzir o gás hidrogênio. Considere as equações químicas apresentadas.
I. CO(g) + H2O(v) → CO2(g) + H2(g)
II. CH4(g) + H2O(l) → CO(g) + 3H2(g)
III. 3C(s) + O2(g) + H2O(v) → H2(g) + 3CO(g)
IV. 2CO2(g) + 6H2O(v) → 2CH4(g) + 5O2(g) + 2H2(g)
As equações que representam corretamente as transformações químicas que ocorrem no processo de gaseificação descrito no texto são
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