Химия

Рассчитываем молярную массу исходной газовой смеси:

$M(г) = D \cdot M(H_{2}); M(г) = 11 \cdot 2 = 22 г/моль$.

Выбираем образец смеси количеством вещества 1 моль. Его масса будет составлять 22 г. Количество исходной смеси равно сумме количеств водорода и пропена и составляет 1 моль:

$\nu (H_{2}) + \nu (C_{3}H_{6}) = 1 моль$.

Выражаем количество пропена:

$\nu (C_{3}H_{6}) = 1 - \nu (H_{2})$.

Выражаем массы водорода и пропена в смеси:

$m(H_{2}) = \nu (H_{2}) \cdot M(H_{2}); m(H_{2}) = \nu (H_{2}) \cdot 2$;
$m(C_{3}H_{6})= \nu (C_{3}H_{6}) \cdot M(C_{3}H_{6}); m(C_{3}H_{6}) = (1 - \nu (H_{2})) \cdot 42$.

Масса образца равна сумме масс водорода и пропена, что составляет 22 г:

$m(H_{2}) + m(C_{3}H_{6}) = 22$.

Подставляем в уравнения значения масс водорода и пропена:

$\nu (H_{2}) \cdot 2 + (1 - \nu (H_{2})) \cdot 42 = 22$.

Решаем уравнение:

$\nu (H_{2}) = 0,5 моль$.

Рассчитываем количество водорода, вступившего в реакцию:

$\nu_{1}(H_{2}) = \frac{30 \text{ % } \cdot 0,5}{100 \text{ %}} = 0,15 моль$.

Записываем уравнение реакции взаимодействия водорода и пропена:

$C_{3}H_{6} + H_{2} \leftrightarrow C_{3}H_{8}$.

Определяем количество образовавшегося пропана. Согласно уравнению реакции

$\nu (C_{3}H_{8}) = \nu_{1}(H_{2}); \nu (C_{3}H_{8}) = 0,15 моль$.

Находим массу пропана:

$m(C_{3}H_{8}) = \nu (C_{3}H_{8}) \cdot M(C_{3}H_{8})$;
$m(C_{3}H_{8}) = 0,15 \cdot 44 = 6,6 г$.

Определяем массовую долю пропана, учитывая, что масса газа после реакции равна массе исходной газовой смеси, т.е. 22 г:

$\omega (C_{3}H_{8}) = \frac{m(C_{3}H_{8} )}{m(г)} \cdot 100 \text{ % }$;
$\omega (C_{3}H_{8}) = \frac{6,6}{22} \cdot 100 = 30 \text{ %}$.