4. El metano reacciona con el oxígeno y produce dióxido de carbono. CH4 (g) + O2(g) → CO2 (g) + H2O (g)

Como te dan cantidades de las dos sustancias reaccionantes, tienes que determinar previamente cuál de las dos está en exceso.

Para eso escribimos la relación estequiométrica entre uno y otro.

CH4 + 2 O2   ----> CO2 + 2 H2O

Moles de metano = 6,45 / 16 = 0,40 mol CH4

Moles de oxígeno = 6,45 / 32 = 0,20 mol O2

Como 1 mol de CH4 reacciona exactamente con 2 mol de O2, 0,40 mol de CH4 reaccionarían con 0,80 mol de O2. Y no tenemos tanto O2, luego sobra metano que no puede reaccionar. El metano está en exceso. Los cálculos hay que hacerlos con el reactivo limitante, que es el O2, porque es el que reacciona completamente.

Según esto, los 0,20 mol de O2 reaccionan completamente, y lo hacen con 0,10 mol de CH4 (sobran 0,30 mol).

Y como cada mol de metano forma al reaccionar un mol de CO2, el número de moles de CO2 formados será 0,10 mol, que ocupa un volumen de

V = nRT/P = 0,10 · 0,082 · 273 / 1 = 2,24 L de CO2 en c. n.