(FUVEST-2007) Na produção de hidrogênio por via petroquímica, sobram traços de CO e CO2 nesse gás, o que impede sua aplicação em hidrogenações cata...

a) Para verificar se o equilíbrio químico foi alcançado, é necessário calcular o quociente de reação (Qr) e compará-lo com a constante de equilíbrio (KI ou KII). O quociente de reação é dado pela multiplicação das concentrações (ou pressões parciais) dos produtos, elevadas aos seus coeficientes estequiométricos, dividido pelo produto das concentrações (ou pressões parciais) dos reagentes, elevadas aos seus coeficientes estequiométricos. No caso do CO, temos: Qr = (PH2O x PCH4) / PCO = (0,4 x 0,4) / 4x10^-5 = 4 Como KI é maior que 4 em todas as temperaturas, podemos concluir que o equilíbrio químico não foi alcançado e que a reação irá prosseguir no sentido dos produtos. b) As transformações de CO e CO2 em CH4 mais H2O são exotérmicas, ou seja, liberam calor. Isso pode ser verificado pelo fato de que as constantes de equilíbrio (KI e KII) diminuem com o aumento da temperatura, o que indica que a reação é favorecida em temperaturas mais baixas, onde há menor liberação de calor. c) A transformação de CO em CH4 e H2O é mais exotérmica do que a transformação de CO2 em CH4 e H2O, pois a constante de equilíbrio KI é muito menor do que KII em todas as temperaturas. Isso significa que a reação de CO é mais favorecida do que a reação de CO2, o que implica em maior liberação de calor.