Во всех упражнениях красным цветом приводится решение, а фиолетовым ― объяснение.

Задание2
Назовите основные продукты химической переработки природного газа и укажите процессы, с помощью которых их получают. Запишите уравнения соответствующих реакций.
Углерод (сажа), водород и ацетилен. Процесс получения: пиролизом (нагреванием без доступа воздуха)
CH₄^t⟶ C + 2H₂↑
2CH₄^t⟶ C₂H₂ + 3H₂↑
Синтез-газ. Процесс получения: конверсия (превращение) водяных паров с метаном:
CH₄ + H₂O ^t⟶ CO + 3H₂↑
Бензин и метиловый спирт Процесс получения: промышленный синтез:
nCO + (2n+1) H₂ ^кат.⟶ C_nH_2n+2 + nH₂O
CO + 2H₂ ^кат.⟶ CH₃OH
Галогенпроизводные. Процесс получения: галогенирование (присоединение галогенов):
CH₄ + Cl₂ ^свет⟶ CH₃Cl + HCl
CH₃Cl + Cl₂ ^свет⟶ CH₂Cl₂ + HCl
CH₂Cl₂ + Cl₂ ^свет⟶ CHCl₃ + HCl
CHCl₃ + Cl₂ ^свет⟶ CCl₄ + HCl

Задание 2
Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:
а) CH₄ ⟶ HC≡CH ⟶ CH₂=CHCl ⟶ (–CH2–CHCl–)_n
2CH₄^t⟶ HC≡CH + 3H₂
HC≡CH + HCl ⟶ CH₂=CHCl
nCH₂=CHCl ^кат.⟶ (―CH₂―CHCl―)_n
б) CH₄ ⟶ CH₃Cl ⟶ CH₃OH ⟶ CO₂
CH₄ + Cl₂^свет⟶ CH₃Cl + HCl
CH₃Cl + NaOH ⟶ CH₃OH + NaCl
2CH₃OH + 3O₂ ⟶ 2CO₂ + 4H₂O
в) CH₄ ⟶ CO ⟶ C_nH_2n+2
CH₄ + H₂O ^t⟶ CO + 3H₂
CO + 2H₂^кат.⟶ C_nH_2n+2 + nH₂O

Задание 3
Укажите важнейшие месторождения природного газа в Российской Федерации. Найдите их на карте полезных ископаемых нашей страны. Уренгой, Ямбург, Бованенковское, Штокмановское, Ленинградское, Русановское, Заполярное, Медвежье, Астраханское, Западно-Камчатский шельф, Сахалин, Среднеботуобинское нефтегазоконденсатное месторождение, Оренбургское газоконденсатное месторождение, Игримское, Ледовое, Ковыктинское.

Задание 4 Объёмные доли алканов в природном газе некоторого месторождения равны: метан – 82%, этан – 12%, пропан – 6%. Определите их массовые доли.
Дано: φ(CH₄)=82%, φ(C₂H₆)=12%, φ(C₃H₈)=6%
Найти: ω(CH₄)-?, ω(C₂H₆)-?, ω(C₃H₈)-?
Решение
1. Допустим имеется 1 л природного газа. Вычисляем объём каждого газа в смеси природного газа: 
V(CH₄)=φ(CH₄)•V(смеси) : 100%=82% • 1 л : 100%= 0,82 л
V(C₂H₆)=φ(C₂H₆)•V(смеси) : 100%=12% • 1 л : 100%= 0,12 л
V(CH₄)=φ(C₃H₈)•V(смеси) : 100%=6% • 1 л : 100%= 0,06 л
2. Вычисляем массу каждого газа.
M(CH₄)=16 г/моль, M(C₂H₆)=30 г/моль, M(C₃H₈)=44 г/моль
m(CH₄)=V(CH₄)•M(CH₄):V_m=0,82 л • 16 г/моль : 22,4 л/моль = 0,586 г
m(C₂H₆)=V(C₂H₆)•M(C₂H₆):V_m=0,12 л • 30 г/моль : 22,4 л/моль = 0,161 г
m(C₃H₈)=V(C₃H₈)•M(C₃H₈):V_m=0,06 л • 44 г/моль : 22,4 л/моль = 0,118 г
3. Вычисляем массу смеси природного газа:
m(смеси)=m(CH₄)+m(C₂H₆)+m(C₃H₈)=0,586 г + 0,160 г + 0,118 г = 0,864 г
4. Определяем массовые доли каждого газа в смеси природного газа.
ω(CH₄)=(m(CH₄):m(смеси))•100%=(0,586 г : 0,864 г) • 100% = 67,8%
ω(C₂H₆)=(m(C₂H₆):m(смеси))•100%=(0,161 г : 0,864 г) • 100% = 18,6%
ω(C₃H₈)=(m(C₃H₈):m(смеси))•100%=(0,118 г : 0,864 г) • 100% = 13,6%
Ответ: ω(CH₄)=67,8%, ω(C₂H₆)=18,6%, ω(C₃H₈)=13,6%
 
Задание 5 Рассчитайте объём воздуха (содержащего 20% кислорода), необходимого для сжигания 100 м³ природного газа (н.у.), в котором объёмные доли метана, этана, пропана и азота равны соответственно 80%, 12%, 6% и 2%.
Дано: φ(O₂)=20%, V(смеси)=100 м³, φ(CH₄)=80%, φ(C₂H₆)=12%, φ(C₃H₈)=6%, φ(N₂)=2%
Найти: V(воздуха)-?
Решение
В смеси природного газа азот не поддерживает горение.
1. Вычисляем объём метана, этана и пропана в смеси природного газа:
V(CH₄)=φ(СН₄)•V(смеси):100%=80%•100 м³:100%=80 м³
V(C₂H₆)=φ(C₂H₆)•V(смеси):100%=12%•100 м³:100%=12 м³
V(C₃H₈)=φ(С₃Н₈)•V(смеси):100%=6%•100 м³:100%=6 м³
2. Составляем химические уравнения сжигания метана, этана и пропана:
СН₄ + 2О₂ → СО₂ + 2Н₂О        (1)    
2С₂Н₆ + 7О₂ → 4СО₂ + 6Н₂О    (2)
2С₃Н₈ + 10О₂ → 6СО₂ + 8Н₂О  (3)
Согласно закону объёмных отношений Гей-Люссака по уравнению реакции (1) имеем V(СН₄):V₁(О₂)=1:2, поэтому
V₁(О₂)=2•V(CH₄)=2•80 м³=160 м³
Согласно закону объёмных отношений Гей-Люссака по уравнению реакции (2) имеем V(С₂Н₆):V₂(О₂)=2:7, отсюда по свойству пропорции имеем 2•V(O₂)=7•V(C₂H₆), поэтому V₂(О₂)=7•V(C₂H₆):2=7•12 м³ : 2=42 м³
Согласно закону объёмных отношений Гей-Люссака по уравнению реакции (3) имеем V(С₃Н₈):V₃(О₂)=2:10=1:5, поэтому
V₃(О₂)=5•V(C₃H₈)=5•6 м³=30 м³

3. Рассчитываем общий объём кислорода, необходимый для сжигания 100 м³ природного газа:

V(О₂)=V₁(O₂)+V₂(O₂)+V₃(O₂)=160 м³ + 42 м³ + 30 м³ =232 м³ 
4. Вычисляем объёмную долю воздуха:

V(воздуха)=(V(О₂)/φ(О₂))•100%=(232 м³ : 20%)•100%=1160 м³

Ответ: необходимо 1160 м³ воздуха.