Lição de casa da aula: O Processo Haber Química

Nesta atividade, nós vamos praticar a descrever a reação do nitrogênio e do hidrogênio no processo Haber e explicar as escolhas das condições de reação.

Questão 1

A reação de 381,2 kg de azoto com 86,1 kg de hidrogénio no processo de Haber resulta num rendimento de 75,0%. Calcule a massa do produto nesta reação.

Questão 2

Qual das seguintes variações poderia baixar a velocidade de reação da síntese de Haber-Bosch?

  • AAumentar a pressão da mistura da reação
  • BAumentar a temperatura da reação
  • CAumentar a massa do catalisador
  • DAumentar a taxa de fluxo do catalisador
  • EReduzir o tamanho das partículas catalisadoras

Questão 3

Uma amostra de azoto reage com hidrogénio para produzir 2,80 toneladas de produto através da síntese de Haber-Bosch. O rendimento da reação é de 41,0%. Calcule a massa da amostra de azoto.

Questão 4

A síntese de Haber-Bosch é uma reação em fase gasosa que envolve hidrogénio gasoso (H)2. Uma importante fonte de hidrogénio gasoso é a reação do metano (CH)4 com vapor. Este processo é conhecido como reforma a vapor.

Apresente uma equação química equilibrada para a reforma a vapor do gás metano que gera monóxido de carbono gasoso como produto da reação.

  • ACH+2HOCO+8H4222
  • BCH+HOCO+2H422
  • CCH+2HO2CO+4H422
  • DCH+2HOCO+4H4222
  • ECH+HOCO+3H422

A reforma a vapor envolve uma reação reversível. Como é que a velocidade da reação e o rendimento variam se a pressão dos gases reagentes for aumentada?

  • AA velocidade de reação aumenta e o rendimento diminui.
  • BA velocidade de reação aumenta e o rendimento é aproximadamente constante.
  • CA velocidade de reação e o rendimento aumentam.
  • DA velocidade de reação e o rendimento diminuem.
  • EA velocidade de reação diminui e o rendimento aumento.

Pode ser produzido mais hidrogénio fazendo reagir monóxido de carbono por reforma a vapor com água, num processo conhecido como reação de mudança de vapor de água. Gera apenas mais um outro produto. Escreva a equação química acertada para esta reação.

  • ACO+2HOCO+2H232
  • BCO+HOCO+H222
  • CCO+2HOHCO+H2232
  • DCO+HOC+O+H222
  • E2CO+4HO2HCO+3H232

A reação de mudança de vapor de água é reversível. Como é a velocidade de reação e o rendimento variam se a pressão dos gases reagentes for aumentada?

  • AA velocidade de reação aumenta e o rendimento diminui.
  • BA velocidade de reação diminui e o rendimento aumenta.
  • CA velocidade de reaçã e o rendimento diminuem.
  • DA velocidade de reação aumenta e o rendimento é aproximadamente constante.
  • EA velocidade de reação e o rendimento aumentam.

Questão 5

A reação de 30,0 kg de hidrogénio com azoto gera 93,5 kg de produto por via do processo de Haber. Calcule a percentagem de rendimento desta reação.

Questão 6

O processo de Haber envolve uma reação reversível de dois gases reagentes. Qual é a principal desvantagem de aumentar a pressão em que a reação é realizada?

  • ACondensa os reagentes gasosos
  • BReduz a velocidade da reação
  • CReduz o rendimento máximo
  • DAumenta os custos do equipamento e do funcionamento
  • EAumenta a formação de produtos indesejados

Questão 7

O processo de Haber é uma reação em fase gasosa que envolve azoto gasoso (N)2. O azoto puro pode ser produzido por reação do ar com hidrogénio gasoso e removendo os produtos.

Para além do nitrogénio, quais são as duas componentes mais abundantes do ar seco?

  • ADióxido de carbono e água
  • BOxigénio e árgon
  • COxigénio e água
  • DOxigénio e dióxido de carbono
  • EÁgua e árgon

Apresente uma equação química acertada para a reação do ar com o hidrogénio.

  • AN+3H2NH223
  • BN+2H2NH222
  • CN+3O+H2HNO2223
  • DO+HHO2222
  • EO+2H2HO222

A reação do ar com o hidrogénio é um exemplo de uma reação irreversível. O que se entende por este termo?

  • AOs produtos da reação são muito mais estáveis que os reagentes.
  • BOs produtos da reação nunca podem ser convertidos de novo nos reagentes originais sob as condições da reação.
  • CA quantidade de produtos que se convertem de novo nos reagentes originais é muito próxima de zero nas condições da reação.
  • DA reação é altamente exotérmica.
  • EOs produtos da reação são removidos à medida que se formam, impedindo a sua conversão de novo nos reagentes originais.

Qual é o método que pode ser utilizado para separar os produtos desta reação do nitrogénio gasoso?

  • AAquecimento e destilação
  • BArrefecimento e secagem
  • CAquecimento e filtração
  • DFiltração e destilação
  • EArrefecimento e destilação

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