Задача на смесь веществ и выход продукта

[aaammmmmmmm]

Здравствуйте, помогите, пожалуйста, решить задачу. 

10.Смесь бутена и водорода с плотностью по гелию 3,2 пропустили над никелевым катализатором, после чего плотность по гелию 
составила 3,55. Рассчитайте выход реакции гидрирования.

Моё решение такое: 

C4H8+H2->C4H10

M(C4H8+H2)=3,2*M(He)=3,2*4 г/моль=12,8 г/моль

Пусть n(C4H8+H2)= 1 моль, а n(C4H8)= х моль, тогда n(H2)= (1-х)моль. Составим уравнение : 12,8=M(C4H8)*n(C4H8)+M(H2)*n(H2) => 12,8=56х+2*(1-х) => n(C4H8)=0,2 моль, n(H2)=0,8 моль

Пусть прореагировало y моль C4H8, тогда водорода по уравнению реакции прореагировало тоже y моль, также образовалось y моль бутана => n(C4H8)=(0,2-y) и n(H2)=(0,8-y). Известна плотность второй смеси по гелию, можно найти её молярную, она равна 14,2 г/моль. Составим второе уравнение: 14,2=M(C4H8)*n(C4H8)+M(H2)*n(H2)+M(C4H10)*n(C4H10) => 14,2=56(0,2-y)+2(0,8-y)+58y, но выходит, что y в правой части уничтожается, соответственно, решить не получается. В чем ошибка? 

[avg]

А ответ есть? Второе уравнение возможно и не нужно. При мольной доле 0,5 происходит изменение плотности в 2 раза, пропорцией находим какой доле соответствует изменение в 3,55/3,2

[aaammmmmmmm]

5 минут назад, avg сказал:

А ответ есть? Второе уравнение возможно и не нужно. При мольной доле 0,5 происходит изменение плотности в 2 раза, пропорцией находим какой доле соответствует изменение в 3,55/3,2

Ответ 50%

[M_GM]

Можно так: Масса 1 моль исходной смеси 12,8 г

В ходе реакции масса смеси не изменяется, но молярная масса равна уже 14,2 г/моль

Значит суммарное количество вещества уменьшилось и равно 12,8/14,2 = 0,9 моль

Такое уменьшение произошло за счет присоединения 0,1 моль водорода и образования 0,1 моль бутана

Таким образом, выход реакции гидрирования 0,1/0,2 = 50%

(более точные расчеты дают 49,3%)

Изменено 29 Октября, 2021 в 15:59 пользователем M_GM

[M_GM]

1 час назад, aaammmmmmmm сказал:

14,2=56(0,2-y)+2(0,8-y)+58y, но выходит, что y в правой части уничтожается, соответственно, решить не получается. В чем ошибка? 

Ошибка здесь. Правильное уравнение: 14,2(1-у)=56(0,2-y)+2(0,8-y)+58y,

[aaammmmmmmm]

13 часов назад, M_GM сказал:

Ошибка здесь. Правильное уравнение: 14,2(1-у)=56(0,2-y)+2(0,8-y)+58y,

Спасибо!