Question

A amônia pode ser obtida pelo processo Haber-Bosch. Esse processo pode ser representado pelo seguinte equilíbrio:
N2 (g) + 3 H2(g) 2 NH3 (g) ; ∆H = −92 kJ/mol de N2 (g)
Dado:
Volume molar de um gás, nas CATP = 25 L/mol
Analise as proposições abaixo.
No processo Haber-Bosch,
0 0 - o aumento da temperatura aumenta o rendimento em amônia, NH3 (g).
1 1 - a razão entre as massas de N2 e H2 que reagem é igual a 17.
2 2 - a formação de amônia libera energia.
3 3 - para cada mol de amônia formado são consumidos 17 g de N2 (g).
4 4 - são produzidos 25 L de amônia para cada mol de N2 (g) consumido, nas CATP

Answer 1

Bom dia,

Vamos analisar cada afirmação individualmente.

"0 - o aumento da temperatura aumenta o rendimento em amônia, NH3 (g)."

O enunciado nos fornece o valor da entalpia de formação da amônia, que é de −92 kJ/mol.

A entalpia de formação, representada como no enunciado é o equivalente a dizer que:

$N_2_{(g)} + 3 H_{2(g)} = 2NH_{3(g)} + 92 kJ/mol$

Ou seja, a reação libera energia.

Quando aumentamos a temperatura da reação, estamos fornecendo energia para o sistema.

Aumentando um dos elementos que se encontra à direita da reação, deslocamos o equilíbrio para esquerda.

Portanto o aumento de temperatura desfavorece a formação de amônia. Esta proposição está incorreta!

"1 - a razão entre as massas de N2 e H2 que reagem é igual a 17."

A massa molar do N2 é de 28 g/mol, enquanto a massa no H2 é de 2 g/mol. Como são utilizados 3 mols de H2, a massa de H2 que reage é de 6 gramas enquanto a de N2 é de 28 gramas.

Portanto a proporção entre as massa de N2 e H2 na reação é de:

$\frac{m_{N_2}}{m_{H_2}} = \frac{28}{6}=4,67$

Portanto esta proposição está incorreta!

"2 - a formação de amônia libera energia."

Como já analisado na proposição 0, a reação entre N2 e H2 forma amônia e libera 92 kJ/mol de energia.

Portanto a proposição está correta!

"3 - para cada mol de amônia formado são consumidos 17 g de N2 (g)."

Cada mol reagido de N2 forma 2 mols de amônia. Sendo assim, cada mol formado de amônia utiliza meio mol de N2.

Como vimos na proposição 1, a massa molar do N2 é de 28 g/mol.

Assim, cada mol de amônia consome:

$mol_{amonia}=28* \frac{1}{2}=14g$

Portanto esta proposição está incorreta!

"4 - são produzidos 25 L de amônia para cada mol de N2 (g) consumido, nas CATP"

Como analisado na proposição anterior, cada mol de N2 forma 2 mols de amônia. Como o volume molar de um gás, nas CATP, é de 25 L/mol:

$V_{amonia}=25*2=50L$

Portanto são produzidos 50 litros de amonia para cada mol de N2 consumido.

Esta proposição está incorreta!

Espero ter ajudado. Bons estudos!