Exercício 7.1 · Exame Nacional Física e Química A 2.ª fase 2023

7. As indústrias cimenteiras são grandes emissoras de dióxido de carbono, $\text{CO}_2$.

Uma das estratégias para a redução e valorização do $\text{CO}_2\text{ (g)}$ consiste em fazê-lo reagir com di-hidrogénio, $\text{H}_2\text{ (g)}$, formando metano, $\text{CH}_4\text{ (g)}$, e água, $\text{H}_2\text{O (g)}$, o que permite armazenar energia na forma de $\text{CH}_4$ (gás natural sintético). A reação pode ser traduzida por

$$\text{CO}_2\text{ (g)} + 4\text{ H}_2\text{ (g)} \rightarrow \text{CH}_4\text{ (g)} + 2\text{ H}_2\text{O (g)}$$

7.1. Determine a variação de entalpia da reação.

Considere as energias de ligação médias apresentadas na tabela.

Ligação

$E(\text{C}-\text{H})$

$E(\text{C}=\text{O})$

$E(\text{C}-\text{O})$

$E(\text{O}-\text{H})$

$E(\text{H}-\text{H})$

$E\ /\ \text{kJ}\cdot\text{mol}^{-1}$

414

799

354

460

436

Apresente todos os cálculos efetuados.