Ficha formativa 11º AL 1.2 (Química)

O hidrogénio pode ser produzido a partir da reação de metano com vapor de água de acordo com a equação química:

CH₄(g) + H₂O(g) ⇌ CO(g) + 3 H₂(g) ΔH = 206 kJ mol^{- 1}

Introduziu-se uma determinada quantidade de matéria de metano e de vapor de água num recipiente fechado.

O gráfico inicial mostra a variação da concentração de monóxido de carbono e de metano no decurso da reação.

Qual o motivo por que, a partir do instante t₁, as concentrações de monóxido de carbono e de metano deixam de variar?

• Um dos reagentes esgotou-se.

• Ambos os reagentes se esgotaram.

• A reação química atingiu o equilíbrio.

• O recipiente não comporta mais gás.

CH₄(g) + H₂O(g) ⇌ CO(g) + 3 H₂(g)

Quando o equilíbrio químico é atingido, …

• … as reações direta e inversa cessam.

• … a velocidade das reações direta e inversa são iguais.

• … as concentrações de CO e H₂ são iguais.

• … um dos reagentes é totalmente consumido.

CH₄(g) + H₂O(g) ⇌ CO(g) + 3 H₂(g)

Selecione o gráfico da concentração em função do tempo que traduz a variação da concentração do hidrogénio.

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Um método de produção, em fase gasosa, de cianeto de hidrogénio é baseado na reação entre o nitrogénio, N₂, e o acetileno, C₂H₂, de acordo com a equação química seguinte:

N₂(g) + C₂H₂(g) ⇌ 2 HCN(g) ΔH > 0 K_c = 40 (a 300 °C)

Ao fim de algum tempo, as concentrações de N₂, C₂H₂ e HCN são, respetivamente, 0,05 mol dm^{- 3}, 0,10 mol dm^{- 3} e 2,00 mol dm^{- 3}.

Indique o valor do quociente da reação nas condições referidas.

N₂(g) + C₂H₂(g) ⇌ 2 HCN(g) ΔH > 0 K_c = 40 (a 300 °C)

Ao fim de algum tempo, as concentrações de N₂, C₂H₂ e HCN são, respetivamente, 0,05 mol dm^{- 3}, 0,10 mol dm^{- 3} e 2,00 mol dm^{- 3}.

Refira o motivo pelo qual é possível concluir que o sistema não se encontra em equilíbrio.

N₂(g) + C₂H₂(g) ⇌ 2 HCN(g)

Uma vez atingido o equilíbrio, o sistema sofre um aumento de pressão. Com essa perturbação…

• … o sistema tende a evoluir no sentido da reação direta.

• … o sistema tende a evoluir no sentido da reação inversa.

• … nem a reação direta nem a reação inversa são favorecidas.

• … existe uma variação do valor de K_c.

N₂(g) + C₂H₂(g) ⇌ 2 HCN(g) ΔH > 0 K_c = 40 (a 300 °C)

Que efeito tem no rendimento da reação um aumento da temperatura?

• O rendimento aumenta

• O rendimento diminui

• O rendimento não varia

• O rendimento aumenta e depois diminui

A presença de um catalisador apropriado num sistema reacional, tem como função…

• … aumentar a quantidade de matéria de produto obtida.

• … aumentar a rapidez das reações direta e inversa.

• … diminuir a quantidade de matéria de reagentes consumida.

• … aumentar a extensão da reação.

N₂(g) + C₂H₂(g) ⇌ 2 HCN(g) ΔH > 0 K_c = 40 (a 300 °C)

Num determinado instante, o valor do quociente da reação é 10. Escolha a opção que refere corretamente a evolução do sistema.

• O sistema não sofre alteração porque já se encontra em equilíbrio.

• A reação evolui à mesma velocidade nos dois sentidos.

• A reação evolui a maior velocidade no sentido no sentido inverso, até atingir um estado de equilíbrio.

• A reação evolui a maior velocidade no sentido no sentido direto, até atingir um estado de equilíbrio.