1. O equilíbrio \mathrm{N}_{2}(\mathrm{~g})+3 \mathrm{H}_{2}(\mathrm{~g}) \rightleftarrows 2 \mathrm{NH}_{3}(\mathrm{~g}) é deslocado para os produtos com o aumento da pressão e com a diminuição da temperatura. Pode-se concluir que a reação de formação do gás amoníaco é:
    a) Exotérmica e ocorre com o aumento de volume.
    b) Exotérmica e ocorre com a conservação do volume.
    c) Exotérmica e ocorre com a diminuição do volume.
    d) Endotérmica e ocorre com aumento de volume.
    e) Endotérmica e ocorre com diminuição de volume.

Passo 1

O enunciado apresenta o equilíbrio
\mathrm{N}_2(g) + 3\,\mathrm{H}_2(g) \rightleftarrows 2\,\mathrm{NH}_3(g)
e diz que, ao aumentar a pressão, o sistema se desloca para os produtos, e que, ao diminuir a temperatura, também se desloca para os produtos. Vamos aplicar o princípio de Le Chatelier para entender o que isso implica sobre a entalpia da reação (exo ou endotérmica) e sobre a variação de volume no sentido direto (formação de \mathrm{NH}_3).

Passo 2

Quando a pressão aumenta, o equilíbrio se desloca para o lado que tenha menor número de mols de gás, pois isso reduz o volume e, portanto, a pressão. Na nossa reação, o lado dos reagentes tem 1+3=4 mols gasosos e o dos produtos tem 2 mols. Como o equilíbrio vai para os produtos, quem reage consome 4 mols e forma 2 mols, ou seja, ocorre uma diminuição de volume na reação direta.

Passo 3

Ao diminuir a temperatura, o equilíbrio desloca-se para o lado que libera calor (o sentido exotérmico), para tentar compensar a queda de temperatura. Como o deslocamento é para os produtos quando a temperatura cai, concluímos que a formação de \mathrm{NH}_3 libera calor, ou seja, é exotérmica.

Passo 4

Juntando as duas observações: a reação direta (formação de amônia) diminui o volume e é exotérmica.

Resposta

c) Exotérmica e ocorre com a diminuição do volume.

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