Questão 124 ENEM 2017: Termoquímica

O ferro é encontrado na natureza na forma de seus minérios, tais como a hematita (\(\alpha\text{-}\ce{Fe2O3}\)), a magnetita (\(\ce{Fe3O4}\)) e a wustita (\(\ce{FeO}\)). Na siderurgia, o ferro gusa é obtido pela fusão de minérios de ferro em altos fornos em condições adequadas. Uma das etapas nesse processo é a formação de monóxido de carbono. O CO (gasoso) é utilizado para reduzir o \(\ce{FeO}\) (sólido), conforme a equação química:

\[\ce{FeO(s) + CO(g) -> Fe(s) + CO2(g)}\]

Considere as seguintes equações termoquímicas:

\[\ce{Fe2O3(s) + 3CO(g) -> 2Fe(s) + 3CO2(g)} \qquad \Delta_r H = -25\ \text{kJ/mol de } \ce{Fe2O3}\]

\[\ce{3FeO(s) + CO2(g) -> Fe3O4(s) + CO(g)} \qquad \Delta_r H = -36\ \text{kJ/mol de } \ce{CO2}\]

\[\ce{2Fe3O4(s) + CO2(g) -> 3Fe2O3(s) + CO(g)} \qquad \Delta_r H = +47\ \text{kJ/mol de } \ce{CO2}\]