Uma das maneiras de se obter industrialmente o hidrogênio é...

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Q1338661
Química Transformações Químicas e Energia , Termoquímica: Energia Calorífica, Calor de reação, Entalpia, Equações e Lei de Hess. ,
Ano: 2019 Banca: VUNESP Órgão: EINSTEIN Prova: VUNESP - 2019 - EINSTEIN - Vestibular 2020 - Prova 1 |
Q1338661 Química

Uma das maneiras de se obter industrialmente o hidrogênio é pelo processo conhecido como “reforma de hidrocarbonetos a vapor”, que envolve a reação entre hidrocarboneto e água no estado gasoso, gerando como produtos gasosos CO e H2 . Considere os valores das entalpias de formação indicados na tabela. Uma das maneiras de se obter industrialmente o hidrogênio é pelo processo conhecido como “reforma de hidrocarbonetos a vapor”, que envolve a reação entre hidrocarboneto e água no estado gasoso, gerando como produtos gasosos CO e H2 .

Considere os valores das entalpias de formação indicados na tabela.

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A partir das informações fornecidas, calcula-se que a produção de cada mol de hidrogênio pela reforma a vapor do metano

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Vamos analisar a questão:
Esta questão abrange o conceito de variação de entalpia (∆H) em uma reação química. Para o cálculo de ∆H é preciso que a reação seja montada e balanceada corretamente. De acordo com o enunciado, temos CH4 e H2O formando CO e H2, logo, temos a seguinte reação:

CH4 + H2O  → CO + 3 H2

Como são 6 hidrogênios nos reagentes, é preciso haver 6 hidrogênios no produto. Para isso, basta adicionar um 3 na frente do H2, como mostrado acima. Com a reação correta, pode-se calcular o ∆H a partir da seguinte fórmula:
∆H = ∆Hprodutos - ∆Hreagentes

O ∆Hprodutos e ∆Hreagentes pode ser calculado a partir do calor de formação das substâncias participantes na reação:
∆Hprodutos = ∆Hf (CO) + ∆Hf (H2) = - 111 kJ
∆Hreagentes = ∆Hf (CH4) + ∆Hf (H2O) = - 75 - 242 = - 317 kJ
∆H = ∆Hprodutos - ∆Hreagentes = - 111 - (-317) = 206 kJ

É preciso prestar atenção que o enunciado requer o calor envolvido na produção de cada mol de hidrogênio. Logo, é preciso calcular o ∆H para 1 mol:

3 mols de hidrogênio  ----- 206 kJ
               1                    -----   X
X = 206/3 = 69 kJ

Como o ∆H é positivo, isso indica que a reação é endotérmica e absorve calor. Portanto, a produção de cada mol de hidrogênio pela reforma a vapor do metano absorve 69 kJ.


Gabarito do Professor: Letra B.

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Equação da reforma do metano:

CH4(g) + H2O(g) → CO(g) + 3H2(g)

–75kJ  – 242kJ   –111kJ   0

 

Cálculo da variação de entalpia (ΔH):

ΔH = ∑ΔHf (produtos) – ∑ΔHf (reagentes)

ΔH = [(–111) – (–317)] kJ

ΔH = + 206 kJ

 

206 kJ –––––––– 3 mol de H2

    x –––––––– 1 mol de H2

x ≈ 68,67 kJ

 

A produção de cada mol de hidrogênio pela reforma a vapor do metano absorve, aproximadamente, 69 kJ.

Fonte: https://app.estuda.com

Ainda bem que não tinha os 206 nas alternativas, já iria sair rasgando kkkk

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