В замкнутый сосуд поместили SO₂ и O₂ с начальными концентрациями соответственно 0,4 моль/дм³ и 0,3 моль/дм³. При равновесии концентрация SO₃ стала равной 0,2 моль/дм³. Как изменилось давление в сосуде?

Давайте разберём задачу шаг за шагом.

У нас есть реакция:

Дано:

• Начальные концентрации:
  $[SO_2]_0 = 0,4 \text{ моль/дм³}$, $[O_2]_0 = 0,3 \text{ моль/дм³}$, $[SO_3]_0 = 0$

• Концентрация SO₃ в равновесии: $[SO_3]_{eq} = 0,2 \text{ моль/дм³}$

Нам нужно определить, как изменилось давление.

1. Определяем изменение концентраций по реакции.

Реакция показывает, что на образование 2 моль SO₃ расходуется:

• 2 моль SO₂

• 1 моль O₂

Пусть x — это количество моль/дм³ SO₃, образовавшееся к равновесию. По условию, это $x = 0,2$.

• Тогда количество потраченного SO₂ = 0,2 моль/дм³ (по стехиометрии 2:2 → 2 SO₂ : 2 SO₃).
  $[SO_2]_{eq} = 0,4 - 0,2 = 0,2 \text{ моль/дм³}$

• Количество потраченного O₂ = 0,1 моль/дм³ (по стехиометрии 1:2 → 1 O₂ на 2 SO₃)
  $[O_2]_{eq} = 0,3 - 0,1 = 0,2 \text{ моль/дм³}$

И $[SO_3]_{eq} = 0,2$, как указано.

2. Сравниваем суммарное количество молей.

Общее число молей в 1 дм³:

• Изначально:

• В равновесии:

То есть общее количество молей уменьшилось на 0,1 моль/дм³.

3. Связь между количеством молей и давлением.

Если температура и объём сосуда постоянны, давление прямо пропорционально сумме молей газа (закон идеального газа $P \sim n$).

Вывод:

Давление в сосуде уменьшилось примерно на 14,3% по сравнению с начальным, так как количество молей газа уменьшилось в процессе образования SO₃.

Причина: Реакция идёт с уменьшением числа молекул газа (3 молекулы реагентов → 2 молекулы продукта), поэтому давление падает.