\mathrm{C}_{2} \mathrm{H}_{4(\mathrm{~g})}+\mathrm{H}_{2(\mathrm{~g})} \leftrightarrows \mathrm{C}_{2} \mathrm{H}_{6(\mathrm{~g})} \quad \Delta \mathrm{H}=-32,7 \mathrm{kcal}.
Da hidrogenação catalítica do eteno, equacionada acima, fazem-se as afirmações:
I. Aumentando-se a pressão do sistema, aumenta a quantidade de etano produzido.
II. Aumentando-se a concentração de \mathrm{C}_{2} \mathrm{H}_{4}, diminui a quantidade de produto.
III. A presença do catalisador não interfere no equilíbrio.
IV. Aumentando-se a temperatura do sistema, o equilíbrio desloca-se no sentido endotérmico.
São corretas somente: I, III e IV.

Passo 1

O enunciado dá a reação de hidrogenação catalítica do eteno
\mathrm{C_{2}H_{4(g)}} + \mathrm{H_{2(g)}} \rightleftharpoons \mathrm{C_{2}H_{6(g)}}
com \Delta H = -32,7\\ \mathrm{kcal}. O conteúdo é equilíbrio químico e o Princípio de Le Châtelier para efeitos de pressão, concentração, temperatura e presença de catalisador.

Passo 2

Analisando a pressão: aumentando a pressão em um sistema gasoso em equilíbrio, o sistema desloca-se para o lado com menor número de mols gasosos. Na reação há 2 mols de reagentes gasosos e 1 mol de produto gasoso. Logo, aumentar a pressão favorece a formação de etano, aumentando sua quantidade. Assim, a afirmação I é correta.

Passo 3

Analisando a concentração de \mathrm{C_{2}H_{4}}: segundo Le Châtelier, adicionar mais eteno desloca o equilíbrio para a direita, aumentando a formação de produto. Logo, aumentar a concentração de \mathrm{C_{2}H_{4}} aumenta (não diminui) a quantidade de etano. A afirmação II é falsa.

Passo 4

Analisando o catalisador: um catalisador acelera as taxas direta e inversa sem alterar a posição de equilíbrio nem o valor de K. Portanto, a presença do catalisador não interfere no equilíbrio. A afirmação III é correta.

Passo 5

Analisando a temperatura: a reação é exotérmica \Delta H<0, então aquecer o sistema equivale a adicionar calor ao lado dos produtos. Pelo Princípio de Le Châtelier, o equilíbrio desloca-se no sentido endotérmico (reação inversa) para absorver calor. Assim, aumentar a temperatura desloca o equilíbrio para a esquerda, mas faz com que o sentido endotérmico seja favorecido. A afirmação IV é correta.

Passo 6

Das quatro afirmações, apenas I, III e IV estão corretas.

Resposta

I, III e IV.

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