В герметично закрытом сосуде находится смесь из одного моля водорода и двух молей кислорода при давлении p0. Между базами происходит реакция с образованием водяного пара. Какое давление установится в балконе после охлаждения до первоначальной температуры? Пар не конденсируется (ответ 5/6p0)

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Пусть в начале реакции в сосуде находится 1 моль водорода и 2 моля кислорода. После реакции образуется 2 моля водяного пара.

Так как пар не конденсируется, то давление в сосуде после реакции будет равно сумме давлений каждого из газов:
p = p(водород) + p(кислород) + p(пар воды)

Мы знаем, что для объемов и одной и той же температуры и давления количество вещества связано пропорцией:
n(водород)/2 = n(кислород)/1 = n(пар воды)/2

Так как общее давление в начале было p0, то после реакции оно будет равно p:
p0 = (RT/V) (1 + 2 + 2) = (RT/V) 5
p = (RT/V) * 5

После охлаждения до первоначальной температуры давление будет равно:
p' = (RT/V) (1 + 2) = (RT/V) 3

Отношение p' к p будет:
p'/p = 3/5

Таким образом, давление установится в баллоне после охлаждения до первоначальной температуры будет 5/3 p0, что равно 5/6 p0.