Para resolver essa questão, precisamos entender a reação de combustão do metano (CH4) com oxigênio (O2) e como calcular a fração molar do CO2 no produto final. A reação de combustão do metano é: \[ \text{CH}_4 + 2 \text{O}_2 \rightarrow \text{CO}_2 + 2 \text{H}_2\text{O} \] 1. Identificar os reagentes e suas proporções: - 20% de CH4 - 60% de O2 - 20% de CO2 (este é o produto, não um reagente) 2. Determinar o reagente limitante: - Para cada mol de CH4, são necessários 2 mols de O2. - Se temos 1 mol de CH4, precisamos de 2 mols de O2. Com 20% de CH4, temos 0,2 mol de CH4, o que requer 0,4 mol de O2. - Temos 0,6 mol de O2 disponível, então CH4 é o reagente limitante. 3. Calcular a quantidade de produtos formados: - Com 80% de conversão do CH4, temos: \[ 0,2 \text{ mol} \times 0,8 = 0,16 \text{ mol de CH4} \text{ convertidos} \] - Isso gera: \[ 0,16 \text{ mol de CO2} \text{ (1:1 com CH4)} \] - E consome: \[ 0,16 \text{ mol de CH4} \times 2 = 0,32 \text{ mol de O2} \] 4. Calcular a quantidade total de produtos: - Mols de O2 restantes: \[ 0,6 - 0,32 = 0,28 \text{ mol de O2} \] - Mols totais de produtos: - CO2: 0,16 mol - H2O: 0,32 mol (2 mols de H2O para cada mol de CH4) - O2: 0,28 mol (restante) - Total de produtos: \[ 0,16 + 0,32 + 0,28 = 0,76 \text{ mol} \] 5. Calcular a fração molar do CO2: \[ \text{Fração molar de CO2} = \frac{0,16}{0,76} \approx 0,2105 \] Portanto, a fração molar do CO2 no produto final é aproximadamente 0,20. A alternativa correta é: B 0,20.