Question

（1）用l体积SO₂和3体积空气混合，在450℃以上通过V₂O₅催化剂，发生如下反应：2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）．一段时间后达到平衡，若此时同温同压下测得反应前后混合气体的密度比为0.9：1，则SO₂平衡转化率为

 

%，
（2）在25℃时，有pH=m（m≤6）的盐酸V_mL和pH=n （n8）的NaOH溶液V_nL．二者混合恰好完全中和．问：若n+m=13时，则V_m/V_n=

 

．
（3）利用如图装置，可以模拟铁的电化学防护．若X为碳棒，为减缓铁的腐蚀，开关K应置于

 

处．若X为锌，开关K置于M处，该电化学防护法称为

 

．

Answer 1

考点：化学平衡的计算,原电池和电解池的工作原理

专题：

分析：（1）反应物和产物都是气体，混合气体的总质量不变，由ρ=

m

v

可知，密度与气体的体积成反比，根据三段式列式计算出；
（2）在25℃时，有pH=m（m≤6）的盐酸V_mL和pH=n （n8）的NaOH溶液V_nL，二者混合恰好完全中和，则有V_mL×10^-mmol/L=V_nL×10^n-14mol/L，整理可得：V_m：V_n=10^m+n-14，以此解答；
（3）作原电池正极或作电解池阴极的金属被保护．

解答： 解：（1）设SO₂的转化率为x，
对于反应：2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）
开始（L）：1        3         0
变化（L）：x        0.5x      x
平衡（L） 1-x       3-0.5x    x
同温同压下，气体的密度与物质的量成反比，
根据密度之比列式为（1-x+3-0.5x+x）：（1+3）=0.9：1，
解得x=0.8，
则SO₂平衡转化率为

1×0.8

1

×100%=80%，
（2）在25℃时，有pH=m（m≤6）的盐酸V_mL和pH=n （n8）的NaOH溶液V_nL，二者混合恰好完全中和，则有V_mL×10^-mmol/L=V_nL×10^n-14mol/L，整理可得：V_m：V_n=10^m+n-14，若m+n=13，则：m+n-14=-1，所以V_m/V_n=10^m+n-14=0.1=1/10，故答案为：1/10；
（3）作原电池正极或作电解池阴极的金属被保护，若X为碳棒，为减缓铁的腐蚀，则铁应作电解池阴极，所以开关K应该置于处N处；
若X为锌，开关K置于M处，该装置构成原电池，锌易失电子作负极，铁作正极而被保护，该电化学防护法称为牺牲阳极的阴极保护法，
故答案为：N；牺牲阳极的阴极保护法．

点评：本题考查化学平衡转化率的计算、酸碱中和的计算、金属的腐蚀与防护等，题目难度中等，明确酸碱中和时氢离子与氢氧根离子的物质的关系、注意掌握溶液酸碱性与溶液pH的关系及计算方法．