Какова будет концентрация NF3 (в моль/л) в равновесном состоянии, когда прореагирует 25% водорода, в данной гомогенной

Veterok

64

Чтобы решить данную задачу, нам нужно использовать знания о равновесных реакциях и коэффициентах стехиометрии. Давайте посмотрим на задачу пошагово:

Шаг 1: Найдите количество вещества H2, которое прореагировало.
Из условия задачи известно, что 25% водорода прореагировало. То есть, мы можем найти количество вещества H2, реагирующего по формуле:
Количество H2 = начальная концентрация H2 * объем реакции
Так как объем реакции неизвестен, мы можем пренебречь объемом и использовать начальные концентрации вместо него.

Количество H2 = 1,2 моль/л * 100% * (25% / 100%) = 0,3 моль/л

Шаг 2: Определите отношение между числом молей NF3 и H2 в равновесии.
Из уравнения реакции 2 NF3 + 3 H2 = 6 HF + N2 видно, что стехиометрическое соотношение между NF3 и H2 равно 2:3. Это значит, что каждые 2 моля NF3 реагируют с 3 молями H2.

Шаг 3: Рассчитайте изменение числа молей NF3 и H2 при достижении равновесия.
Изначально у нас имелись начальные концентрации NF3 и H2, равные 2,2 моль/л и 1,2 моль/л соответственно. После прореагирования 0,3 моль/л H2, у нас остается:
Для NF3: начальное количество (2,2 моль/л) - количество, реагировавшее (2 моль/л) = 0,2 моль/л NF3
Для H2: начальное количество (1,2 моль/л) - количество, реагировавшее (3 моль/л) = -1,8 моль/л H2 (так как количество H2 становится отрицательным, это означает, что вещество H2 полностью реагировало и отсутствует в равновесии)

Шаг 4: Рассчитайте концентрацию NF3 в равновесном состоянии.
Для этого мы делим количество молей NF3, оставшихся после реакции, на объем реакции. Объем реакции неизвестен, поэтому мы пренебрегаем этим и используем количество молей/л вместо него.

Концентрация NF3 в равновесном состоянии = количество молей NF3 / объем реакции
=(0,2 моль/л) / 1 л = 0,2 моль/л

Таким образом, концентрация NF3 в равновесном состоянии будет равна 0,2 моль/л.