Обчисліть об'єм водню (н. у.) та масу сажі, що утворяться внаслідок термічного розкладу метану кількістю речовини 9 моль

Дано: y(CH4)=9 моль. Знайти:   V(Н2)-?  m(С)-?
Розв'язання.
І спосіб.
Записуємо рівняння реакції:
       9 моль      у г         х л               
       CH4    →     C    +    2H2
       1 моль     12 г        44,8 л                   
Над формулами речовин записуємо дані, що є за умовою задачі.
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. 1 моль  метану СН4 розклався з утворенням 1 моль сажі С і 2 моль водню Н2.
Знаємо, що 1 моль газу за н.у. займає об'єм 22,4 л, тому 2 моль газу водню Н2 займуть об'єм 2•22,4л=44,8л.
Обчислюємо молярну масу (M г/моль = Mr) вуглецю й, відповідно, масу 1 моль.
Mr(С)=Ar(С)=12,  M(С)=12 г/моль.  Маса 1 моль=12 г.
Записуємо під формулами речовин у рівнянні реакції.
Складаємо дві пропорції та розв'язуємо їх.
Пропорція для обчислення об'єму водню Н2:
9 моль / 1 моль = х л / 44,8 л, звідси х=9 моль•44,8 л/ 1 моль =403,2 л.
Пропорція для обчислення маси сажі С:
9 моль / 1 моль = у г / 12 г, звідси х=9 моль•12 г/ 1 моль =108 г.
Відповідь: V(Н2)=403,2 л; m(С)=108 г.
ІІ спосіб.
Записуємо рівняння реакції: CH4→ C+2H2
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. 1 моль  метану СН4 розклався з утворенням 1 моль сажі С і 2 моль водню Н2, кількість речовини сажі однакова, тому y(С)= 9 моль, а кількість речовини водню у 2 разів більша, тому y(Н2)=2•y(СН4)=2•9 моль = 18 моль.
Обчислюємо об'єм водню Н2 кількістю речовини 18 моль.
З формули y=V/Vм, де Vм - постійна стала і дорівнє. 22,4 л/моль за н.у., знаходимо V=y•Vм.
V(Н2)=18 моль •22,4 л/моль=403,2 л.
Обчислюємо масу сажі кількістю речовини 9 моль.
З формули y=m/M, де М г/моль=Мr, знаходимо m=y•M.
Mr(С)=Ar(С)=12,  M(С)=12 г/моль.
m(С)=9 моль•12 г/моль=108 г.
Відповідь: V(Н2)=403,2 л; m(С)=108 г.