Уравнение реакции неполного разложения метана:

CH₄ → C + 2H₂

1 моль метана (CH₄) разлагается на углерод (C) и 2 моля водорода (H₂).

Сначала вычислим количество углерода и водорода, выделившихся при разложении 4 моль метана:

Количество углерода: 4 моль метана × 1 = 4 моль

Количество водорода: 4 моль метана × 2 = 8 моль

Объем водорода можно рассчитать по формуле идеального газа:

V = nRT/P

V = (8 моль) (8.31 Дж/(моль·К) 298 К) / 101.3 кПа ≈ 19.6 л

Масса водорода можно вычислить по формуле:

m = n * M

где n - количество водорода в молях, M - молярная масса водорода (2 г/моль)

m = 8 моль * 2 г/моль = 16 г

Таким образом, при неполном разложении 4 моль метана выделяется 19.6 л водорода массой 16 г.