GABARITO: ALTERNATIVA D

A questão aborda o processo de Haber-Bosch para síntese de amônia, um importante equilíbrio químico representado pela equação:

N₂(g) + 3 H₂(g) ⇌ 2 NH₃(g)

Vamos analisar cada afirmativa:

Afirmativa I - INCORRETA.

Segundo o Princípio de Le Chatelier, quando há um aumento na concentração (ou pressão parcial) de um reagente, o equilíbrio se desloca no sentido de consumir esse reagente, ou seja, no sentido da formação dos produtos.

No caso, o aumento da pressão parcial de N₂ deslocaria o equilíbrio no sentido de formar mais NH₃ (produto) e não H₂ (que é outro reagente). A reação se deslocaria para a direita:

N₂(g) + 3 H₂(g) → 2 NH₃(g)

Afirmativa II - INCORRETA.

O quociente da reação (Qc) é calculado usando a expressão:

Para a reação N₂(g) + 3 H₂(g) ⇌ 2 NH₃(g), temos:

Substituindo os valores:

• [N₂] = 10 mol L⁻¹

• [H₂] = 1 mol L⁻¹

• [NH₃] = 2 mol L⁻¹

O valor calculado é 0,4 e não 0,0125, portanto a afirmativa está incorreta.

Afirmativa III - CORRETA.

Segundo o Princípio de Le Chatelier, quando há um aumento na pressão total do sistema, o equilíbrio se desloca no sentido que diminui o número total de mols gasosos.

Analisando a reação: N₂(g) + 3 H₂(g) ⇌ 2 NH₃(g)

• Lado dos reagentes: 1 + 3 = 4 mols de gás

• Lado dos produtos: 2 mols de gás

Como o número de mols gasosos é maior no lado dos reagentes (4 > 2), o aumento da pressão total favorece o deslocamento do equilíbrio para o lado dos produtos, aumentando a formação de NH₃.

Afirmativa IV - CORRETA.

Novamente pelo Princípio de Le Chatelier, o aumento da concentração de um reagente (neste caso, H₂) desloca o equilíbrio no sentido de consumir esse reagente, ou seja, no sentido da formação dos produtos.

Portanto, a adição de gás H₂ desloca o equilíbrio para a direita, favorecendo a formação de mais NH₃:

N₂(g) + 3 H₂(g) → 2 NH₃(g)

Conclusão:

Estão corretas apenas as afirmativas III e IV, correspondendo à alternativa D.