10 класс Алкены. Строение, номенклатура, изомерия, физические свойства § 28. Алкены. Строение, номенклатура, изомерия, физические свойства

ГДЗ по химии, 10 класс, Еремин, номер 30.11: Алкены. Строение, номенклатура, изомерия, физические свойства

Химия; углубленное обучение — Еремин В.В., Кузьменко Н.Е., Теренин В.И. и др.; под редакцией Лунина В.В.

Илья Морозов, методист по химии Шпаргача обновлено 12 сентября 2026

← 30.10 32.1 →

Условие

Определить состав смеси этилена и пропилена (объем 11,2 л, плотность по водороду 16,8) до и после добавления такого же объема водорода и гидрирования (конечный объем 17,92 л). Найти степень превращения алкенов.

Номер как в учебнике. Условие — полный пересказ редакции: те же пункты, числа и факты, не цитата из книги.

Пошаговое решение

Для решения задачи определим средний молярный массы исходной смеси и состав алкенов. Затем проанализируем процесс гидрирования, чтобы найти степень превращения.

Шаг 1. Определение среднего молярного массы и состава исходной смеси

Плотность газа по водороду D_H₂ связана с молярной массой формулой M=D_H₂·M(H₂).

M_см =16,8·2=33,6 г/моль

Пусть в смеси содержится x моль этилена (C₂H₄, M=28 г/моль) и y моль пропилена (C₃H₆, M=42 г/моль).

Общее количество вещества смеси найдем из объема при нормальных условиях (н.у.):

n_общ =V/V_m=11,2/22,4=0,5 моль

Составим уравнение для средней молярной массы:

28x+42y/x+y=33,6

Так как x+y=0,5, то x=0,5-y. Подставим это в уравнение:

28(0,5-y)+42y=33,6·0,5 14-28y+42y=16,8 14y=2,8impliesy=0,2 моль x=0,5-0,2=0,3 моль

Итак, в исходной смеси: 0,3 моль этилена и 0,2 моль пропилена.

Шаг 2. Анализ процесса гидрирования и конечного объема

Реакции присоединения водорода к алкенам идут в соотношении 1:1:

C₂H₄+H₂→C₂H₆
C₃H₆+H₂→C₃H₈

В условии сказано, что добавлен «такой же объем водорода», то есть V(H₂)_добавл =11,2 л. Количество добавленного водорода:

n(H₂)_добавл =11,2/22,4=0,5 моль

Конечный объем газовой смеси равен 17,92 л. Найдем общее количество вещества в конечной смеси:

n_кон =17,92/22,4=0,8 моль

Рассмотрим изменение количества вещества. При полном гидрировании одной молекулы алкена одна молекула водорода присоединяется, образуя одну молекулу алкана. То есть суммарное число молекул не меняется (1+1→1? Нет, реакция идет внутри фазы, но мы считаем газы). Давайте посмотрим на баланс атомов или просто на стехиометрию газов. Реакция: A+B→C. Из двух молей газов получается один моль газа? Нет, это ошибка в рассуждении выше. Проверим: C₂H₄(g)+H₂(g)→C₂H₆(g). Было 2 моль газа, стало 1 моль газа. Объем уменьшается вдвое для реагирующих частей. Однако, давайте посчитаем через избыток реагентов. Начальное кол-во алкенов: 0,5 моль. Добавлено водорода: 0,5 моль. Если бы реакция прошла полностью, весь водород (0,5 моль) прореагировал бы с 0,5 моль алкенов. Тогда образовалось бы 0,5 моль алканов, а водорода осталось бы 0 моль. Итоговое кол-во вещества было бы 0,5 моль. Но итоговое кол-во вещества 0,8 моль. Это больше, чем 0,5. Значит, реакция не прошла до конца, либо у нас остался избыток одного из компонентов. Давайте обозначим β — степень превращения алкенов (доля прореагировавших алкенов от общего числа). Прореагировало алкенов: 0,5β моль. Прореагировало водорода: 0,5β моль (так как соотношение 1:1). Образовалось алканов: 0,5β моль. Остаток алкенов: 0,5-0,5β=0,5(1-β) моль. Остаток водорода: 0,5-0,5β=0,5(1-β) моль. Образованные алканы: 0,5β моль. Суммарное количество вещества в конце: n_кон =n(алкены)+n(H₂)+n(алканы) 0,8=0,5(1-β)+0,5(1-β)+0,5β 0,8=0,5-0,5β+0,5-0,5β+0,5β 0,8=1,0-0,5β 0,5β=1,0-0,8=0,2 β=0,2/0,5=0,4 Степень превращения равна 0,4 или 40%.

Шаг 3. Проверка и вывод

Проверим расчеты.

1. Исходная смесь: 0,3 моль C₂H₄ и 0,2 моль C₃H₆. Средняя масса: (0,3·28+0,2·42)/0,5=(8,4+8,4)/0,5=16,8/0,5=33,6. Плотность по H₂: 33,6/2=16,8. Верно.

2. Гидрирование при степени превращения 0,4:

Прореагировало алкенов: 0,5·0,4=0,2 моль.
Прореагировало водорода: 0,2 моль.
Осталось алкенов: 0,5-0,2=0,3 моль.
Осталось водорода: 0,5-0,2=0,3 моль.
Образовалось алканов: 0,2 моль.

Всего в конце: 0,3+0,3+0,2=0,8 моль.

Объем: 0,8·22,4=17,92 л. Совпадает с условием.

Состав смеси после реакции (если требуется определить состав конечной смеси): Количество каждого компонента изменилось пропорционально их начальному содержанию, так как они ведут себя одинаково химически в рамках данной задачи (оба моноолефины). Оставшийся этилен: 0,3·(1-0,4)=0,18 моль. Оставшийся пропилен: 0,2·(1-0,4)=0,12 моль. Этан: 0,3·0,4=0,12 моль. Пропан: 0,2·0,4=0,08 моль. Водород: 0,3 моль.

Ответ на вопрос «Найти степень превращения алкенов»: 40%.

Ответ

Степень превращения алкенов составляет 40%.

Задача решается методом составления уравнения баланса количества вещества. Сначала через плотность находится средний молярный массы и мольные доли компонентов. Затем учитывается стехиометрия реакции гидрирования (уменьшение общего числа молей газа при реакции) и конечный объем позволяет найти степень превращения.

Как решение?

Двойная оценка: понятность и подробность. Можно выбрать одно или оба.

Подробность

У вас другое условие?

Загрузите фото — учтём ваши числа и редакцию.

Решить по фото

Частые вопросы

Это точный номер 30.11 из моего учебника?

Номер совпадает с учебником «Химия; углубленное обучение», Еремин В.В., Кузьменко Н.Е., Теренин В.И. и др.; под редакцией Лунина В.В.. Формулировка — пересказ редакции, не дословная цитата. Если в вашей редакции другие числа — загрузите фото.

Какой ответ в задании 30.11?

Краткий ответ: Степень превращения алкенов составляет 40\%.

Как пользоваться этим разбором?

Сначала прочитайте условие и чертёж, затем шаги решения по порядку и сверьте свой ход с кратким ответом внизу.

Какой учебник имеется в виду?

«Химия; углубленное обучение», Еремин В.В., Кузьменко Н.Е., Теренин В.И. и др.; под редакцией Лунина В.В.. Проверьте часть, год и автора на обложке. Тема в учебнике: § 28. Алкены. Строение, номенклатура, изомерия, физические свойства.

Можно ли списать ответ без решения?

Лучше сначала решить самостоятельно, а разбор использовать для проверки хода и поиска ошибки.