Химия

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

Пусть $\nu(C_{3}H_{6}) = x, \nu (H_{2}) = 1-x$, тогда масса смеси равна $42x + 2(1 - x) = 215 = 30$, откуда $x = 0,7$, т.е. $\nu (C_{3}H_{6}) = 0,7, \nu (H_{2}) = 0,3$.

Давление уменьшилось на 25% при неизменных температуре и объеме за счет уменьшения на 25% числа молей в результате реакции. Пусть $y$ моль $H_{2}$ вступило в реакцию, тогда после реакции осталось: $\nu (C_{3}H_{6}) = 0,7 - y, \nu (H_{2}) = 0,3 - y, \nu (C_{3}H_{8}) = y, \nu_{о6щ} = 0,75 = (0,7 - y) + (0,3 - y) + y$, откуда $y = 0,25$. Теоретически могло образоваться 0,3 моль $C_{3}H_{8}$ ($H_{2}$ - в недостатке), поэтому выход равен $\frac{0,25}{0,3} = 0,833 = 83,3 \text{ % }$.

Константа равновесия при данных условиях равна:

$K_{ \nu } = \frac{ \nu (C_{3}H_{8})}{ \nu (C_{3}H_{6} ) \cdot \nu (H_{2} ) } = \frac{0,25}{0,45 \cdot 0,05} = 11,1$.

2) Пусть во втором случае $\nu (C_{3}H_{6}) = a, \nu (H_{2}) = 1-a$, тогда масса смеси равна $42a + 2(1-a) = 2 \cdot 16 = 32$, откуда $a = 0,75$, т.е. $\nu (C_{3}H_{6}) = 0,75, \nu (H_{2}) = 0,25$. Пусть в реакцию вступило $b$ моль $H_{2}$. Это число можно найти из условия неизменности константы равновесия:

$K_{ \nu } = \frac{ \nu (C_{3}H_{6} ) }{ \nu (C_{3}H_{6} ) \cdot \nu (H_{2} ) } = \frac{b}{(0,75-b)(0,25 - b)} = 11,1$.

Из двух корней данного квадратного уравнения выбираем корень, удовлетворяющий условию: $0
Общее число молей после реакции равно $\nu_{общ} = (0,75-0,214) + (0,25 - 0,214) + 0,214 = 0,786$, т.е. оно уменьшилось на 21,4% по сравнению с исходным количеством (1 моль). Давление пропорционально числу молей, поэтому оно также уменьшилось на 21,4%.
Ответ. Выход $C_{3}H_{8}$ - 83,3%. Давление уменьшится на 21,4%.