Добрый день! С радостью помогу разобраться с вашим вопросом.
Итак, у нас есть химическое уравнение реакции образования молекулы воды: 2H2(г) + O2(г) → 2H2O. В данном уравнении указано, что для образования одной молекулы воды требуется 2 молекулы водорода (H2) и одна молекула кислорода (O2).
По условию задачи, учащиеся провели исследование и определили, что реакция образования молекулы воды протекает за 5,4 минуты. Задачей является определить время протекания реакции, если объем будет уменьшен в 3 раза.
Для решения задачи, в первую очередь, нужно учесть, что при уменьшении объема реагирующих веществ в 3 раза, количество реагирующих веществ также будет уменьшено в 3 раза.
Количество вещества можно определить по формуле: количество вещества = масса вещества / молярная масса вещества. Однако, в данном случае, мы работаем с газами, и газы можно определять не только по массе, но и по объему, используя соотношение между их объемом и количеством вещества. Это соотношение называется уравнением состояния идеального газа: PV = nRT, где P - давление газа, V - его объем, n - количество вещества (в молях), R - универсальная газовая постоянная, T - температура (в кельвинах).
Так как вопрос связан с объемом, можем использовать соотношение объема и количества вещества: V1 / n1 = V2 / n2, где V1 и n1 - изначальный объем и количество вещества, а V2 и n2 - новый объем и количество вещества после изменения.
В нашем случае, у нас задано, что объем уменьшается в 3 раза. Пусть изначальный объем газов был V1, тогда новый объем будет V2 = V1 / 3. По условию задачи, количество вещества также будет уменьшено в 3 раза. Поэтому, можем записать следующее соотношение V1 / n1 = V2 / n2, или V1 / n1 = (V1 / 3) / (n1 / 3).
Теперь возьмем наше химическое уравнение реакции и смотрим, что на каждую молекулу воды у нас приходится 2 молекулы водорода и 1 молекула кислорода. То есть, если количество молекул водорода и кислорода будет уменьшено в 3 раза, то количество молекул воды также будет уменьшено в 3 раза.
Итак, у нас получается, что объем газов уменьшается в 3 раза, количество молекул воды уменьшается в 3 раза, значит и время протекания реакции будет уменьшено в 3 раза.
Таким образом, чтобы найти время протекания реакции при уменьшении объема в 3 раза, мы должны умножить изначальное время на 1/3.
Получается, что время протекания реакции после уменьшения объема в 3 раза будет равно 5,4 минуты * 1/3 = 1,8 минуты (или 1 минута 48 секунд, если округлить).
Надеюсь, данное объяснение позволяет понять, как был получен ответ и каким образом он был получен. Если у вас возникнут еще вопросы или вам потребуется дополнительное объяснение, пожалуйста, обратитесь ко мне. Я всегда готов помочь.
CaC2 + 2H2O = Ca(OH)2 + C2H2↑
3C2H2 = C6H6 (при нагревании) - реакция тримеризации
C6H6 + 3H2 = C6H12 - гидрирование
C6H12 + H2 = C6H14 - гидрирование