N2(g) + 3H2(g) ? 2NH3(g) delta H = - 22 kcal/mol Em uma unidade industrial de produção de amônia, o químico…

Questão

N2(g) + 3H2(g) ? 2NH3(g) delta H = - 22 kcal/mol Em uma unidade industrial de produção de amônia, o químico deseja aumentar o rendimento do processo sem alterar a composição dos reagentes. Considerando o equilíbrio químico representado na equação dada, qual condição favorece a formação de maior quantidade de NH3?

1. A) Aumento da temperatura e manutenção da pressão constante
2. B) Diminuição da pressão e diminuição da temperatura
3. C) Aumento da pressão e manutenção da temperatura constante
4. D) Aumento da pressão e diminuição da temperatura
5. E) Aumento da pressão e aumento da temperatura

✅ Resposta correta: alternativa D

Resolução passo a passo

1. Identifique o tipo de reação. Como ΔH = -22 kcal/mol é negativo, a reação direta (formação de NH3) é exotérmica, ou seja, libera calor. Passo 2: Aplique o princípio de Le Chatelier para a temperatura. Ao diminuir a temperatura, o equilíbrio se desloca no sentido que libera calor, que é a formação de NH3. Logo, diminuir a temperatura favorece a produção de amônia. Passo 3: Analise a pressão pelo número de mols gasosos. Reagentes: 1 mol de N2 + 3 mols de H2 = 4 mols de gás. Produtos: 2 mols de NH3. Ao aumentar a pressão, o equilíbrio se desloca para o lado com menos mols gasosos, que é a formação de NH3. Logo, aumentar a pressão também favorece a produção de amônia. Passo 4: Combine as duas condições. Aumentar a pressão e diminuir a temperatura deslocam o equilíbrio para a direita ao mesmo tempo, o que maximiza o rendimento, como o enunciado pede. Passo 5: Verifique as demais alternativas. A aumenta a temperatura, o que desloca o equilíbrio para os reagentes; a pressão constante não tem efeito. B diminui a pressão, o que favorece os reagentes, embora a diminuição da temperatura seja favorável. C aumenta a pressão, o que é favorável, mas mantém a temperatura, perdendo o efeito favorável da queda de temperatura, por isso não é a condição que maximiza o rendimento. E aumenta a temperatura, o que desloca o equilíbrio para os reagentes, apesar do efeito favorável da pressão. Conclusão: a alternativa D é a correta e coincide com o gabarito oficial.

💡 Dica: Observe os mols gasosos e o caráter exotérmico

Alternativa por alternativa

Raio-X da questão

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