Numa experiência envolvendo o processo \mathrm{N}_{2}+3 \mathrm{H}_{2} \rightarrow 2 \mathrm{NH}_{3}, a velocidade da reação foi expressa como:
\frac{\Delta\left\lfloor\mathrm{NH}_{3}\right\rfloor}{\Delta \mathrm{t}}=4,0 \mathrm{~mol} / \mathrm{Lh}
Considerando-se a não ocorrência de reações secundárias, a expressão dessa mesma velocidade, em termos de concentração de \mathrm{H}_{2}, será
-\frac{\Delta\left\lfloor\mathrm{H}_{2}\right\rfloor}{\Delta \mathrm{t}}=6,0 \mathrm{~mol} / \mathrm{Lh} .

Passo 1

O enunciado dá a reação
\mathrm{N}_{2} + 3\,\mathrm{H}_{2} \longrightarrow 2\,\mathrm{NH}_{3}
e informa que a velocidade medida a partir da formação de \mathrm{NH}_{3} é
\frac{\Delta[\mathrm{NH}_{3}]}{\Delta t} = 4{,}0\\ \mathrm{mol/(L\,h)}.
Queremos obter a mesma velocidade, mas expressa em termos do consumo de \mathrm{H}_{2}.

Passo 2

Lembrando a definição geral de velocidade de reação para um reagente ou produto X com coeficiente estequiométrico \nu_X:
v = -\frac{1}{\nu_{\text{reagente}}}\,\frac{\Delta[\text{reagente}]}{\Delta t} \quad=\quad \frac{1}{\nu_{\text{produto}}}\,\frac{\Delta[\text{produto}]}{\Delta t}.

Passo 3

Aplicando ao produto \mathrm{NH}_{3} (coeficiente \nu_{\mathrm{NH}_{3}}=2):
v = \frac{1}{2}\,\frac{\Delta[\mathrm{NH}_{3}]}{\Delta t} = \frac{1}{2}\times 4{,}0 =2{,}0\\ \mathrm{mol/(L\,h)}.

Passo 4

Agora aplicamos ao reagente \mathrm{H}_{2} (coeficiente \nu_{\mathrm{H}_{2}}=3):
v = -\frac{1}{3}\,\frac{\Delta[\mathrm{H}_{2}]}{\Delta t} \;\Longrightarrow\; -\frac{\Delta[\mathrm{H}_{2}]}{\Delta t} = 3\,v = 3\times 2{,}0 = 6{,}0\\ \mathrm{mol/(L\,h)}.

Resposta

-\frac{\Delta[\mathrm{H}_{2}]}{\Delta t} = 6{,}0\\ \mathrm{mol/(L\,h)}.

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