Question

(UNIFOR-CE) Em temperaturas próximas a 800 graus celsius





C, o vapor d’água reage com o coque (uma forma de carbono obtida





a partir do carvão) para formar os gases CO e H2. É uma fonte primária para a produção de hidrogênio,





mas é um processo bastante endotérmico. A 800 graus celsius e 1 atm, a constante de equilíbrio para a reação





C(s) + H2O(g) → CO(g) + H2(g) é igual a 1,6. Qual é o valor da fração molar para o hidrogênio na fase gasosa





na condição de equilíbrio?





(A) 0,12





(B) 0,22





(C) 0,44





(D) 0,33





(E) 0,55

Gab "C"

Answer 1

Resposta:

0,44

Explicação:

Primeiro, montamos a equação:

Kp = pCO x pH2 / pH20. Sabemos que Kp é igual a 1,6.

Não incluimos C na equação pois está no estado sólido.

pCO (pressão parcial de CO) = nCO (número de mols) x pT (pressão Total)

pH2 = nH2 x pT

pH20 = nH20 x pT

Substituimos pT por 1, conforme fornece o enunciado (1 atm):

pCO = nCO

pH2 = nH2

pH20 = nH20

A relação estequiométrica é de 1 para 1: C(s) + H2O(g) → CO(g) + H2(g)

Logo a quantidade de mols de CO e H2 são iguais: nCO = nH2

Em seguida determina-se a quantidade de reagente (H2O): Sabemos que no inicío há 1 mol de H20. Logo, no final, haverá 1 mol menos a quantidade de mols dos produtos: 1 - nCO - nH2.

Como nCO = nH2, a concentração de H20 ficará: 1 - 2nH2.

Colocando esses valores na equação de Kp:

1,6 = nH2 x nH2 / 1 - 2nH2

$nH2x^{2} + 3,2nH2 - 1,6 = 0$

Por Báskara, achamos que nH2 é igual a 0,44.