1600 Físico Química Aplicada - Exercícios_pag596

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1600 FÍSICO-QUÍMICA APLICADA EXERCÍCIOS COMENTADOS - IME – ITA – OLIMPÍADA 
 
596 
 
 N2(g) (mol) 3 H2(g) (mol) ⇄ 2 NH3(g) (mol) 
Início 1 1 0 
Reage 1α 3α 2α 
Equilíbrio 1 - α 1 - 3α 2α 
 
Cálculo da incógnita o α, sabendo que no equilíbrio encontram-se 0,400 mol de H2(g): 
1 − 3𝛼 = 0,400 
𝛼 =
0,600
3
= 0,200 𝑚𝑜𝑙 
Cálculo das concentrações das quantidades de matéria das espécies gasosas: 
[N2] =
nN2
V
=
1 − α
V
=
1 − 0,200
5
= 0,160
mol
L
 
[H2] =
nH2
V
=
1 − 3α
V
=
1 − 3 x 0,200
5
= 0,080
mol
L
 
[NH3] =
nNH3
V
=
2α
V
=
2 x 0,200
5
= 0,080
mol
L
 
Cálculo da constante de equilíbrio (Kc): Kc =
[NH3]²
[N2] x [H2]³
=
(0,080)²
0,160 x (0,080)³
= 78,125 
Cálculo da constante de equilíbrio (Kp), a partir da relação matemática entre Kp e Kc: Kp = Kc x (RT)Δn 
Kp = 78,125 x (0,08206 x 190)-2 = 0,138 
Questão 1101 – (ENADE) A 700°C e 1 atm, a constante de equilíbrio para a reação C(s, grafite) + H2O(g) ⇄ CO(g) + H2(g) 
é igual a 1,6. Nessas condições, ao atingir o equilíbrio, qual a fração molar aproximada de hidrogênio na fase gasosa? 
a) 0,12 
b) 0,26 
c) 0,33 
d) 0,44 
e) 0,55 
 
Resolução: Alternativa D. 
Equação química: C(s, grafite) + H2O(g) → CO(g) + H2(g). 
Base de cálculo: 1 mol de carbono na fase sólida e 1 mol de água na fase gasosa, no início da reação. 
Tabela de equilíbrio químico: 
 
 C(s,grafite) (mol) H2O(g) (mol) CO(g) (mol) H2(g) (mol) 
Início 1 1 0 0 
Reage α α α α 
Equilíbrio 1 - α 1 - α α α 
 
Cálculo do número de mol total (nTotal), levando em consideração apenas as espécies gasosas: 
nTotal = nH2O + nCO + nH2 
nTotal = 1 - α + α + α = 1 + α 
 
Considerando que a reação esteja sendo processando em um volume de um litro, temos: 
 
[CO] 𝑥 [H2] =
𝛼
𝑉
=
𝛼
1
= 𝛼