Решение

Количество реагентов и продуктов реакции составляет по $\nu=2$ моля. Реакция экзотермическая. Сосуд теплоизолирован, значит, это тепло остается внутри и нагревает газ. По условию задачи выделяется $Q=40100 \text{ Дж}$ тепла, тогда изменение температуры при постоянном объёме будет:

$$\Delta T=\frac{Q}{\nu C_{v}}$$

Количество степеней свободы для двухатомной линейной молекулы $CO$ будет 5 (3 поступательных, 2 вращательных), а для трёхатомной нелинейной молекулы $H_{2}O$ число степеней свободы 7 (3 поступательных, 3 вращательных и 1 колебательная). Средняя теплоёмкость смеси газов при постоянном объёме будет:

$$C_{v}=\frac{\frac{5}{2}R+\frac{7}{2}R}{2}=3R$$

Тогда:

$$\Delta T=\frac{Q}{3\nu R}=\frac{40100}{3\cdot 2\cdot 8,31}\approx 804 \text{ K}$$

Конечная температура продуктов реакции:

$$T_{к}=T_{н}+\Delta T=800+804=1604 \text{ K}$$

При изохорическом процессе:

$$\frac{P_{к}}{P_{н}}=\frac{T_{к}}{T_{н}}=\frac{1604}{800}\approx 2$$