O hidrogênio é matéria-prima fundamental na produção de produtos químicos como amônia, indispensável na…

Questão

O hidrogênio é matéria-prima fundamental na produção de produtos químicos como amônia, indispensável na indústria de fertilizantes. Na produção de amônia, temos o equilíbrio químico representado pela equação química: N2(g) + 3 H2(g) ? 2 NH3(g) A expressão da constante de equilíbrio da produção de amônia é dada por: K = [PRODUTOS] / [REAGENTES] = [NH3]2 / ([H2]3 · [N2]) Agora, considere a equação química que representa o equilíbrio químico da reforma a vapor do gás natural: CH4(g) + H2O(g) ? 3 H2(g) + CO(g) Desse modo, assinale a alternativa que contém a expressão correta da constante de equilíbrio para a transformação que ocorre na reforma a vapor do gás natural. (FATEC 2023)

1. A) K = [CH4] / [H2]
2. B) K = [H2O] · [CH4] / [H2]3
3. C) K = [CH4] · [H2O] / [CO] · [H2]3
4. D) K = [CO] · [H2]3 / [CH4] · [H2O]
5. E) K = [CO] · [H2] / [CH4] · [H2O]

✅ Resposta correta: alternativa D

Resolução passo a passo

1. Identifique a equacao da reforma a vapor: CH4(g) + H2O(g) ⇌ 3 H2(g) + CO(g). Os reagentes sao CH4 e H2O; os produtos sao H2 (coeficiente 3) e CO (coeficiente 1).
2. Pela lei da acao das massas, K e o produto das concentracoes dos produtos, cada uma elevada ao seu coeficiente, dividido pelo produto das concentracoes dos reagentes, cada uma elevada ao seu coeficiente.
3. Monte a expressao: numerador = [CO].[H2]^3 e denominador = [CH4].[H2O]. Logo K = [CO].[H2]^3 / ([CH4].[H2O]), que e a alternativa D.
4. Confira com o modelo do enunciado: na amonia, NH3 (produto, coeficiente 2) fica no numerador como [NH3]^2 e os reagentes H2 (coeficiente 3) e N2 (coeficiente 1) no denominador, o mesmo padrao usado na reforma.
5. Por que as demais estao erradas: A cobre apenas parte das especies; B e C invertem reagentes e produtos; E tem a posicao correta, mas escreve [H2] sem o expoente 3.

💡 Dica: Produtos no numerador, reagentes no denominador, cada um elevado ao coeficiente.

Alternativa por alternativa

Raio-X da questão

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