Химия

Записываем уравнение реакции:

$CH_{4} + 2O_{2} \rightarrow CO_{2} \uparrow + 2H_{2}O$.

Определяем количество метана и кислорода:

$\nu (CH_{4}) = \frac{V(CH_{4})}{22,4 л/моль}$;
$\nu (cH_{4}) = \frac{2}{22,4} = 0,0893 моль$;
$\nu (O_{2}) = V(O_{2}) = 22,4 л/моль$;
$\nu (O_{2}) = \frac{4}{22,4} = 0,1786 моль$.

Из уравнения реакции следует, что с 0,0893 моль метана прореагирует 0,1786 моль кислорода. Следовательно, исходные вещества прореагируют без остатка. Определяем количества воды и оксида углерода. Согласно уравнению реакции

$\nu (H_{2}O) = 2 \nu (CH_{4}); \nu (H_{2}O) = 2 \cdot 0,0893 = 0,1786 моль$;
$\nu (CO_{2}) = \nu (CH_{4}); \nu (CO_{2}) = 0,0893 моль$.

Рассчитываем массы оксида углерода и воды:

$m(CO_{2}) = \nu (CO_{2}) \cdot M(CO_{2})$;
$m(CO_{2}) = 0,0893 \cdot 44 = 3,93 г$;
$m(H_{2}O) = \nu (H_{2}O) \cdot M(H_{2}O)$;
$m(H_{2}O) = 0,1786 \cdot 18 = 3,21 г$.

При $120^{ \circ } С$ и нормальном давлении вода является газом. Вычисляем молярную массу газа:

$M(г) = \frac{m(CO_{2}) + m(H_{2}O)}{ \nu (CO_{2}) + \nu (H_{2}O)}$;
$M(г) = \frac{3,93 + 3,21}{0,0893 + 0,1786} = 26,7 г/моль$.

Находим относительную плотность газа по водороду:

$D = \frac{M(г)}{M(H_{2})}; D = \frac{26,7}{2} = 13,35$