(Originais Teachy 2023) - Questão Média de Química

No processo de produção de amônia pela reação entre hidrogênio e nitrogênio, o valor da variação de entalpia é ΔH1. Se a reação for realizada em duas etapas diferentes, onde a primeira etapa é a decomposição do amoníaco em seus elementos constituintes e a segunda etapa é a reação de hidrogênio e nitrogênio para formar amônia, os valores das variações de entalpia são ΔH2 e ΔH3 respectivamente. De acordo com a Lei de Hess, qual é a relação entre ΔH1, ΔH2 e ΔH3?

Recentemente, uma empresa de fertilizantes decidiu produzir sulfato de amônio, cuja fórmula é (NH4)2SO4, para aumentar a oferta de nutrientes para as plantas. A reação envolve a combinação do ácido sulfúrico (H2SO4) com a amônia (NH3) e possui a seguinte equação química balanceada: 2 NH3 + H2SO4 → (NH4)2SO4. Em um experimento, foram colocados 68 g de amônia e 98 g de ácido sulfúrico para reagir. Com base nessas informações: a) Identifique qual é o reagente limitante e qual é o reagente em excesso. b) Calcule a quantidade máxima, em gramas, de sulfato de amônio que pode ser formado nesta reação. c) Determine a quantidade, em gramas, do reagente em excesso que restará após a reação estar completa.

Para avaliar a compreensão dos alunos sobre entalpia, proponho a seguinte questão: Em uma aula de laboratório, um grupo de estudantes realiza a reação de síntese do metano (CH4) a partir de seus elementos constituintes, carbono (C) e hidrogênio (H2). A equação química balanceada para a reação é: C(s) + 2H2(g) -> CH4(g). Sabendo que a entalpia padrão de formação do metano é de -74,8 kJ/mol, e que a entalpia padrão de formação do carbono grafite é de 0 kJ/mol, responda: (1) Qual é a entalpia da reação de síntese do metano a partir dos seus elementos constituintes? (2) Considerando a entalpia de combustão do metano, que é de -890,4 kJ/mol, determine se a reação de síntese do metano é exotérmica ou endotérmica e justifique sua resposta com base nos conceitos de entalpia.