Для решения этой задачи нам нужно учитывать закон пропорций. Поскольку смесь состоит из циклопропана и бутана, то можно записать уравнение реакции гидрирования для каждого компонента и составить систему уравнений.

Сначала найдем массовые проценты циклопропана и бутана в смеси:

М циклопропана = (3 12) / ((3 12) + 4) ≈ 81,82%
М бутана = (4 12) / ((3 12) + 4) ≈ 18,18%

Теперь найдем молярные соотношения для каждого компонента реакции:

n1/n2 = 3/4

Зная соотношение массовых процентов циклопропана и бутана, можно найти соотношение масс и объемов при гидрировании:

V1/V2 = 81,82 (массовый процент циклопропана) / 18,18 (массовый процент бутана) = 4,5
m1/m2 = 81,82 / 18,18

Теперь, имея объем смеси, мы можем найти объем водорода, израсходованного при гидрировании согласно уравнениям реакций:

VCH4 = V1 (n1/n2) (22,4 л/моль) = 24 л * 3/7,5 ≈ 9,6 л

Таким образом, израсходовано примерно 9,6 л водорода.