Какова будет концентрация NF3 (в моль/л) в равновесии, когда прореагирует 25% водорода, в гомогенной реакции 2 NF3

Химическое равновесие в реакции:

Начнем с записи уравнения реакции:
2NF3 + 3H2 = 6HF + N2

Теперь давайте определим изменение концентрации всех компонентов реакции. Пусть "х" будет изменением концентрации NF3, HF и N2, а "у" - изменением концентрации H2. Тогда конечные концентрации можно записать как:
[2,2 - х] моль/л NF3,
[1,2 - 3у] моль/л H2,
[6х] моль/л HF и
[х] моль/л N2.

Необходимо знать, что в случае равновесия общая сумма изменений концентрации компонентов реакции равна нулю. Составим выражение для нашей реакции:
2,2 - х + 6х + х = 2,2 + 7х = 6х + 1,2 - 3у + х + х.

Учитывая, что начальные концентрации H2 и NF3 составляют 25% от общего объема реакции, можем записать:
[1,2 - 3у] = 0,25(V - у) и
[2,2 - х] = 0,25(V - х).

Где V - общий объем реакции, который составляет V = С0(H2) + С0(NF3) = 3,4 моль/л.

Теперь нам нужно решить систему уравнений, состоящую из двух уравнений:
2,2 + 7х = 6х + 1,2 - 0,75у и
2,2 - х = 0,25(3,4 - х).

Обработаем наши уравнения:

1) 2,2 + 7х = 6х + 1,2 - 0,75у
5х + 0,75у = 1

2) 0,25(3,4 - х) = 2,2 - х
х = 1,92

Исходя из системы уравнений, мы можем вычислить значения х и у. Исходя из вариантов ответов, нам нужна концентрация NF3 в моль/л в равновесии. Значит, мы используем второе уравнение:
[2,2 - х] = [2,2 - 1,92] = 0,28 моль/л

Наши расчеты показывают, что концентрация NF3 в равновесии составляет 0,28 моль/л.