Química · FGV · 2025 | Questão sqc-fg120518

QuímicaSistemas Homogêneos: Constantes: Kc e Kp. Deslocamento do Equilíbrio: Fatores.

Código: fg120518
Banca: FGV
Órgão: SEEC-RN
Ano: 2025
Nível: Superior

Cargo: Professor de Química

Sistemas químicos com reações em fase gasosa são muito comuns em processos industriais e naturais. Nesses sistemas, os reagentes e produtos estão na forma de gases, e suas propriedades são descritas por equações de estado, como a equação do gás ideal. Essa equação é útil para descrever sistemas que estejam operando a pressões moderadas e a altas temperaturas.Considerar a reação de síntese da amônia em fase gasosa, representada pela equação química:N₂(g) + 3H₂(g) ⇌ 2NH₃(g)Se inicialmente forem colocados 2 mols de N₂ e 6 mols de H₂ em um reator fechado de volume fixo de 10 L e a uma temperatura de 300 K e, após o equilíbrio ser atingido, restar 1 mol de N₂, a pressão total do sistema, assumindo comportamento ideal dos gases será de[Dado: constante universal dos gases (R)=0,082 (atm.L)/(mol.K)]

A4,92 atm.
B7,38 atm.
C9,84 atm.
D14,76 atm.
E19,68 atm.

Revelar gabarito e comentário

GabaritoD — 14,76 atm.

Comentário gerado por IA. É um apoio ao estudo, ancorado em fontes, mas pode conter imprecisões — confira sempre na fonte oficial (lei, súmula, edital e gabarito da banca). Encontrou um erro? Use “Reportar”.

Equilíbrio Químico e Estequiometria em Fase Gasosa

Gabarito: letra D. A pressão total no equilíbrio é 14,76 atm, obtida pela aplicação da equação dos gases ideais a partir do número total de mols gasosos no equilíbrio, determinado pela estequiometria da reação.

A reação de síntese da amônia é: N₂(g) + 3 H₂(g) ⇌ 2 NH₃(g). Inicialmente há 2 mol de N₂ e 6 mol de H₂. Após o equilíbrio, resta 1 mol de N₂, ou seja, foi consumido 1 mol de N₂. Pela estequiometria:

Consumo de H₂: 3 × 1 = 3 mol → H₂ restante: 6 – 3 = 3 mol.
Formação de NH₃: 2 × 1 = 2 mol.

No equilíbrio: n(N₂) = 1 mol, n(H₂) = 3 mol, n(NH₃) = 2 mol. Total: 1 + 3 + 2 = 6 mol.

Aplicando a equação de Clapeyron: P = nRT/V. Substituindo:

P = \frac{6\,\text{mol} \times 0,082\,\frac{\text{atm·L}}{\text{mol·K}} \times 300\,\text{K}}{10\,\text{L}} = \frac{6 \times 24,6}{10} = \frac{147,6}{10} = 14,76\,\text{atm}.

Alternativa A — ❌ Incorreta

4,92 atm. Esse valor corresponderia a 2 mols totais (ex.: apenas o N₂ restante), desconsiderando os demais gases.

Alternativa B — ❌ Incorreta

7,38 atm. Corresponde a 3 mols totais (ex.: apenas o H₂ restante), erro semelhante ao anterior.

Alternativa C — ❌ Incorreta

9,84 atm. Resultado de 4 mols totais (por exemplo, N₂ + H₂ sem o NH₃).

Alternativa D — ✅ Correta ⟵ GABARITO

14,76 atm, conforme o cálculo correto com os 6 mols totais no equilíbrio.

Alternativa E — ❌ Incorreta

19,68 atm. Corresponde a 8 mols totais (possível confusão ao somar os mols iniciais sem considerar o consumo).

PEGA ESSA DICA!

Em problemas de equilíbrio gasoso com dados de consumo, monte uma tabela estequiométrica (início, variação, equilíbrio) para evitar erros. A pressão total depende apenas do número total de mols gasosos no equilíbrio, temperatura e volume — não é necessário usar Kc ou Kp se a questão não os pedir.

Gabarito: letra D.

Link permanente: /questoes/fg120518