Processo sustentável de produção de NH3: N2(g) + 3 H2(g) ? 2 NH3(g), ?H°(reação) = -92,4 kJ (por reac¸ão como…

Questão

Processo sustentável de produção de NH3: N2(g) + 3 H2(g) ? 2 NH3(g), ?H°(reação) = -92,4 kJ (por reac¸ão como escrita). Partindo de 1000 kg de N2 e 300 kg de H2, calcule: a) reagente limitante; b) massa teórica de NH3 (kg); c) massa obtida a 80% de rendimento; d) energia liberada (kJ) correspondente ao produto efetivamente formado.

✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.

Resposta esperada

Mols: N2 = 1.000.000 g / 28,0 = 35.714,29 mol; H2 = 300.000 g / 2,00 = 150.000 mol. Necessita 3×N2 = 107.142,86 mol H2 ? H2 em excesso; N2 é limitante. 2) NH3 (teórico) = 2 × 35.714,29 = 71.428,57 mol ? massa = 71.428,57 × 17,0 g·mol?¹ = 1.214.285,7 g = 1.214,29 kg. 3) Massa a 80% = 1.214,29 kg × 0,80 = 971,43 kg. 4) Energia: ?H° = -92,4 kJ por 2 mol NH3 ? -46,2 kJ·mol?¹ NH3. Energia liberada pelo produto efetivo = 71.428,57 mol × 0,80 × (-46,2 kJ·mol?¹) = -2.640.000 kJ (aprox).

Explicação

Calcule mols dos reagentes, compare razão estequiométrica para achar limitante; use razões molares para obter mols teóricos de NH3; converta para massa; aplique rendimento; multiplique mols efetivos por ?H por mol (-46,2 kJ·mol?¹).

Raio-X da questão

Questões parecidas com resolução

• Considere a reação do processo Haber-Bosch: N2(g) + 3 H2(g) ? 2 NH3(g). Em uma planta entram 1000 kg de N2 e 400 kg de…
• Síntese de amônia (N2 + 3 H2 ? 2 NH3). Em um processo industrial sustentável são fornecidos 500 kg de N2 e 160 kg de H2…
• Considere a reação industrial de Haber: N2(g) + 3 H2(g) ? 2 NH3(g), ?H° = -92,4 kJ por reação tal como escrita…
• (Dificuldade 3 - Dissertativa) A síntese de amônia via Haber: N2 + 3 H2 -> 2 NH3, ?H° = -92,4 kJ (por reação escrita)…
• No processo Haber: N2 + 3 H2 ? 2 NH3. Se reagem 28,02 kg de N2 e 4,032 kg de H2 e obtém-se 20,0 kg de NH3, identifique o…
• Em um processo sustentável de síntese da amônia (Haber) a equação balanceada é: N2 + 3 H2 ? 2 NH3. A fábrica alimenta…

Todas as questões de Proporções em reações químicas