有*炔和*气的混合气体5L，在催化剂作用下，经充分反应后得到的气体的体积为V(所有体积均在同温同压下测定)。（...
问题详情：
有*炔和*气的混合气体5L，在催化剂作用下，经充分反应后得到的气体的体积为V(所有体积均在同温同压下测定)。
（1）若将上述5L气体在氧气中完全燃烧生成二氧化碳和水，消耗同温同压下氧气的体积V(O2)为___(取值范围)。
（2）若*气的体积为1L，反应后的体积V＝___L。
（3）若*气在混合气体中的体积分数为x，试用x表示反应后的体积V=___。
【回答】
2.5L＜V(O2)＜20L 4 0＜x≤
，V＝(5－5x)L；
＜x＜1，V＝(10x－5)L
【分析】
在催化剂作用下，*炔和*气发生的反应可能为①C3H4+H2
C3H6，②C3H4+2H2
C3H8，当V（C3H4）：V（H2）＜
时，*气过量，剩余气体的气体体积为C3H8和剩余H2的混合物；当V（C3H4）：V（H2）≥
时，*气不足，得到的产物是C3H6或C3H8或二者的混合物。
【详解】
（1）若5L*炔和*气的混合气体全部为*炔，*炔完全燃烧的化学方程式为C3H4+4O2 
3CO2+2H2O，由化学方程式可知，5L*炔完全燃烧消耗同温同压下氧气的体积V(O2)为5L×4=20L，若5L*炔和*气的混合气体全部为*气，*气完全燃烧的化学方程式为2H2+O2 
2H2O，由化学方程式可知，5L*气完全燃烧消耗同温同压下氧气的体积V(O2)为5L×
=2.5L，则5L气体在氧气中完全燃烧消耗同温同压下氧气的体积V(O2)为2.5L＜V(O2)＜20L，故*为：2.5L＜V(O2)＜20L；
（2）若*气的体积为1L，*炔的体积为4L，则在催化剂作用下，*炔和*气发生反应C3H4+H2
C3H6，由方程式可知*气不足量，反应得到*炔和*烯的混合气体，由碳原子个数守恒可知，反应后*炔和*烯的混合气体体积与反应前*炔气体体积相同，为4L，故*为：4；
（3）在催化剂作用下，*炔和*气发生的反应可能为①C3H4+H2
C3H6，②C3H4+2H2
C3H8，当V（C3H4）：V（H2）＜
时，即
＜x＜1，*气过量，剩余气体的气体体积为C3H8和剩余H2的混合物，V=V（C3H8）+V剩余（H2）=[5（1-x）L+5x-2×5（1-x）]=(10x-5)L；当V（C3H4）：V（H2）≥
时，即0＜x≤
，*气不足，得到的产物是C3H6或C3H8或二者的混合物，剩余气体的体积等于反应物C3H4的体积，V=V（C3H4）=5（1-x）L，故*为：0＜x≤
，V＝(5－5x)L；
＜x＜1，V＝(10x－5)L。
【点睛】
混合气体燃烧消耗同温同压下氧气的体积可用极限法确定是解答的技巧，也是解答的关键。
知识点：烃的衍生物单元测试
题型：计算题
