2. Amônia (NH3, M = 17,03 g/mol) é alimentada para um reator contínuo a uma taxa de 500 g/min, onde é queimada para formar óxido nítrico (NO, M = 3...

Para determinar o reagente limitante, é necessário calcular as quantidades de matéria de cada reagente. Primeiro, é necessário converter a vazão mássica de NH3 para quantidade de matéria (mol/min): 500 g/min x (1 mol / 17,03 g) = 29,34 mol/min de NH3 Em seguida, é necessário calcular a quantidade de matéria de O2 presente no ar: 10,5 m3/min x (1 mol / 22,4 L) x (0,21) x (1 mol / 2) = 0,495 mol/min de O2 O fator 0,21 representa a fração molar de O2 no ar e o fator 1/2 representa a estequiometria da reação de combustão completa da amônia. Agora, é possível calcular a quantidade de matéria de NO que pode ser formada a partir de cada reagente: a partir de NH3: 29,34 mol/min x (1 mol NO / 4 mol NH3) = 7,335 mol/min de NO a partir de O2: 0,495 mol/min x (1 mol NO / 2 mol O2) = 0,2475 mol/min de NO Portanto, o reagente limitante é o O2, pois a quantidade de matéria de NO que pode ser formada a partir dele é menor do que a quantidade de matéria de NO que pode ser formada a partir de NH3. Agora, é possível calcular a quantidade de NH3 em excesso: 29,34 mol/min - (0,2475 mol/min x 4 mol NH3 / 1 mol NO) = 28,34 mol/min de NH3 em excesso A porcentagem pela qual o NH3 está em excesso é: (28,34 mol/min / 29,34 mol/min) x 100% = 96,6% A extensão de reação é igual à quantidade de matéria de NO formada, que é igual a 0,2475 mol/min. A vazão mássica de produção de NO é: 0,2475 mol/min x 30,01 g/mol = 7,43 g/min de NO.