смесь пропана и циклопропан объемом 20 л максимально может присоединить 5 л водорода. объемная доля циклопропан в смеси равна

Решение (для химии 10 класса, с понятиями о стехиометрии и газовых объемах при тем же T и P):

1. Запишем реакцию и соотношение по объёмам

• Гидрирование циклопропана: C3H6 + H2 → C3H8
• В газах при одинаковых условиях объём заполняется мольным количеством, поэтому объёмы реагентов и продукта в стехиометрии 1:1.

2. Обозначим переменные

• Объём пропана в начальной смеси: V_P
• Объём циклопропана в начальной смеси: V_C
• Общий объём смеси: V_total = 20 л, значит V_P + V_C = 20
• Доступный объём водорода: V_H2 = 5 л

3. Условие максимального присоединения

• Гидрирование циклопропана при стехиометрии 1:1 потребляет столько водорода, сколько циклопропана может реагировать.
• Чтобы 5 л водорода reagировали полностью (максимум), должны реагировать ровно столько циклопропана, сколько нужно для полного расхода 5 л H2. При условии, что水 полностью расходуется, возможно считать, что начальный объём циклопропана равен 5 л (и весь он прореагирует). Это даёт единственный однозначный ответ.

4. Вычисления

• V_C = 5 л
• Так как V_P + V_C = 20 л, то V_P = 20 − 5 = 15 л

5. Объемная доля циклопропана в исходной смеси

• φ_C = V_C / (V_P + V_C) = 5 / 20 = 1/4 = 0,25
• В процентах: 25%

Ответ: объёмная доля циклопропана в смеси равна 0,25 (25%).

Дополнительно: после полной гидрогенизации циклопропана вся смесь окажется в виде пропана (20 л), если H2 расходуется полностью до конца реакции.