3. Метан объёмом 3,36 дм³ (н. у.) сожгли в избытке кислорода. Рассчитайте объём (н. у.) прореагировавшего кислорода и массу образовавшегося углекислого газа.

Уравнение горения: \(\mathrm{CH_4 + 2O_2 \rightarrow CO_2 + 2H_2O}\).

При нормальных условиях молярный объём газа равен 22,4 дм³/моль. Количество метана: \(n(\mathrm{CH_4}) = 3{,}36 / 22{,}4 = 0{,}15\) моль.

По уравнению реакции на 1 моль метана требуется 2 моль кислорода, поэтому \(n(\mathrm{O_2}) = 2 \cdot 0{,}15 = 0{,}30\) моль. Тогда \(V(\mathrm{O_2}) = 0{,}30 \cdot 22{,}4 = 6{,}72\) дм³.

Метан и углекислый газ реагируют в отношении 1:1, значит, \(n(\mathrm{CO_2}) = 0{,}15\) моль. Масса углекислого газа: \(m(\mathrm{CO_2}) = 0{,}15 \cdot 44 = 6{,}6\) г.

Ответ: объём прореагировавшего кислорода — 6,72 дм³; масса углекислого газа — 6,6 г.