A combustão completa do metano: CH4 + 2 O2 ? CO2 + 2 H2O, ?H° = -890 kJ·mol-1. Classifique a mudança…

Questão

A combustão completa do metano: CH4 + 2 O2 ? CO2 + 2 H2O, ?H° = -890 kJ·mol-1. Classifique a mudança (reversível/irreversível) e indique a energia mínima (valor absoluto) necessária para reformar 1 mol de CH4 a partir de CO2 e H2O.

1. A) Irreversível; energia mínima ˜ +890 kJ por mol de CH4.
2. B) A reação é reversível e nenhuma energia é necessária para reformar o CaCO3.
3. C) A energia liberada na decomposição é positiva e não absorve energia.
4. D) CaCO3 se decomõe em CaO e CO2 sem afetar a energia.
5. E) A quantidade de CO2 formado ao decompor 5 g é de 0,1 mol.

✅ Resposta correta: alternativa A

Resolução passo a passo

1. Resolvi a questão a partir do enunciado. A combustão do metano libera 890 kJ por mol de CH4 (ΔH° = -890 kJ/mol), então a reação é exotérmica. Na prática, a combustão completa é irreversível: os produtos CO2 e H2O não voltam espontaneamente a metano e oxigênio sob condições normais.
2. A reforma do metano a partir de CO2 e H2O é a reação inversa: CO2 + 2 H2O -> CH4 + 2 O2. Pela lei de Hess, o ΔH dessa reação inversa é +890 kJ por mol de CH4. Logo, é preciso fornecer no mínimo 890 kJ de energia para reformar 1 mol de CH4, e o valor absoluto dessa energia é 890 kJ.
3. A alternativa A afirma que a mudança é irreversível e que a energia mínima é +890 kJ por mol de CH4. Isso está de acordo com o raciocínio acima, então ela é a correta e coincide com o gabarito oficial.
4. Sobre as demais alternativas, observe que B, C, D e E tratam de CaCO3, decomposição e mol de CO2 a partir de 5 g, assuntos que não aparecem no enunciado sobre o metano. Por isso, nenhuma delas se relaciona à questão proposta, e cada uma está errada: B, porque afirma que nenhuma energia é necessária, o que contradiz a endotermia da reforma; C, porque trata a energia liberada como positiva e sem absorção, o que não corresponde ao sentido da reação; D, porque diz que a decomposição do CaCO3 não altera a energia, o que não se aplica ao caso do metano; E, porque traz um cálculo de mol de CO2 que não tem relação com a energia de reforma pedida.
5. Conclusão: a classificação correta é irreversível (na prática) e a energia mínima é 890 kJ por mol de CH4.

💡 Dica: Analise a equação e a variação de energia para determinar a resposta.

Alternativa por alternativa

Raio-X da questão

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