火產生不完全燃燒氧氣與甲烷耗盡

密閉容器內含氧氣及16克甲烷，由於氧氣量不足，點火產生不完全燃燒，氧氣與甲烷耗盡，生成碳粒、一氧化碳、二氧化碳、水蒸氣，若碳粒重6克，而二氧化碳重4.4克，試問：
(1)生成一氧化碳若干克？
(2)生成水蒸氣若干克？
(3)容器內含氧氣若干克？


(1)
設生成 y 克的 CO。

CH4 + O2 → C + CO + CO2 + H2O

在反應物 CH­4 中 C 的重量 = 16 x [12/(12 + 1x4)] = 12 g

在生成物中：
碳粒中 C 的重量 = 6 g
CO 中 C 的重量 = y x [12/(12 +16)] = 3y/7 g
CO2 中 C 的重量 = 4.4 x [12/(12 + 16x2)] = 1.2 g

反應物中 C 的重量 = 生成物中 C 的重量
12 = 6 + (3y/7) + 1.2
3y/7 = 4.8
y = 11.2
生成 CO 的重量 = 11.2 g


(2)
反應物 CH4­ 中 H 的重量 = 16 x [1x4/(12 + 1x4)] = 4 g
生成物 H2O 中 H 的重量 = 4 g

設生成水 m g。
m x [1x2/(1x2 + 16)] = 4
m(2/18) 4
m = 36
生成 H2O 的重量 = 36 克


(3)
在生成物中：
CO 中 O 的重量 = 11.2 x [16/(12 + 16)] = 6.4 g
CO2 中 O 的重量 = 4.4 x [16x2/(12 + 16x2)] = 3.2 g
H2O 中 O 的重量 = 36 x [16/(1x2 + 16)] = 32 g

容量內含 O2 的重量
= 生成物中含 O 的總重量
= 6.4 + 3.2 + 32
= 41.6 g