第六章化学反应与能量测试（含答案）2022-2023学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

第六章 化学反应与能量 测试
一、单选题
1．下列说法正确的是
A．物质发生化学变化不一定都伴有能量的变化
B．活化能越大，表明反应断裂旧化学键需要克服的能量越高
C．同温同压下，反应H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH不同
D．等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，后者放出热量更多
2．下列说法正确的是
A．纯水的pH不一定等于7
B．原电池的两极中较活泼的金属一定为负极
C．硫酸溶液的导电能力一定比醋酸溶液的导电能力强
D．若升高一个可逆反应的温度，该反应化学平衡常数一定增大
3．设NA为阿伏伽德罗常数的值。下列说法正确的是
A．2.0g H218O与D216O的混合物中所含中子数为NA
B．1 mol Na2O2固体中含离子总数为4NA
C．标准状况下，11.2L CCl4中含有分子的数目为0.5 NA
D．密闭容器中，2molSO2和1molO2催化反应后分子总数为2NA
4．CO2可与H2催化合成甲醇，于恒容密闭容器中，在催化剂作用下发生反应：CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)；下列描述能说明该反应已经达到化学平衡状态的是（ ）
A．CO2、H2、CH3OH、H2O在容器中共存
B．CO2、H2、CH3OH、H2O的浓度相等
C．正、逆反应速率相等且等于零
D．CO2、H2、CH3OH、H2O的浓度均不再变化
5．下列属于放热反应的是
A．盐酸与碳酸氢钠的反应 B．黄铁矿与氧气的反应
C．氢氧化钡晶体与氯化铵的反应 D．灼热的炭与二氧化碳的反应
6．把在空气中久置的铝片5.0g投入盛有50mL 0.1mol L-1盐酸溶液的烧杯中，该铝片与盐酸反应，产生氢气的速率v（H2）与反应时间t的关系，可用如图所示的坐标曲线来表示，下列推论错误的是（ ）
A．O→a段不产生氢气是因为表面的氧化物隔离了铝和稀盐酸
B．a→b段产生氢气的速率增加较快的主要原因之一是温度升高
C．t=c时刻，反应处于平衡状态
D．t>c，产生氢气的速率降低的主要原因是溶液中H+浓度下降
7．在一定条件下，某容器内充入N2和H2合成氨，以下叙述中错误的是
A．开始反应时，正反应速率最大，逆反应速率为零
B．随着反应的进行，正反应速率减小，最后降为零
C．随着反应的进行，正反应速率减小，逆反应速率增大，最后相等
D．在反应过程中，正反应速率的减小等于逆反应速率的增加
8．2020年，“嫦娥五号”着陆月球，采样返回；2021年，“天问一号”着陆巡视器在火星着陆，“祝融号”火星车在火星表面进行科学实验。下列有关说法不正确的是
A．运载火箭燃料使用的液氢是高能清洁燃料
B．“嫦娥五号”带回的月球土壤中含有，与地球上的互为同位素
C．“祝融号”火星车使用的太阳能电池板将电能转化为化学能
D．“天问一号”的太阳翼使用石墨纤维作增强体，金属为基体的复合材料
9．用大理石和1mol/L盐酸反应制取CO2，下列措施不能使气体生成速率增大的是
A．加入少量氯化钠溶液 B．将碳酸钙碾碎
C．对该反应体系进行加热 D．把1 mol·L-1盐酸换成2 mol·L-1盐酸
10．某同学设计了如图所示的化学电池使LED灯发光，下列叙述正确的是
A．锌片上发生的电极反应：
B．锌片质量减轻，发生还原反应
C．电子由铜片通过稀硫酸流向锌片
D．铜片为正极，质量增加
11．已知断裂中的键需要吸收436kJ的能量，断裂1mol中的共价键需要吸收498kJ的能量，生成中的1mol键能放出462.8kJ的能量。下列说法正确的是
A．断裂1mol中的化学键需要吸收925.6kJ的能量
B．，1mol参与应放出能量481.2kJ
C．，该反应放出能量471.6kJ
D．，1mol参与反应放出能量240.6kJ
12．用Na2FeO4 溶液氧化废水中的还原性污染物 M，为研究降解效果。设计如下对比实验探究温度、浓度、pH 对降解速率和效果的影响，实验测得 M 的浓度与时间关系如图所示，下列说法错误的是
实验编号 温度℃ pH
① 25 1
② 45 1
③ 25 7
④ 25 1
A．实验①在 15min 内 M 的降解速率为 1.33×10-5mol/(L·min)
B．实验①②说明升高温度，M 降解速率增大
C．实验①③证明 pH 越高，越不利于 M 的降解
D．实验②④说明 M 的浓度越小，降解的速率越慢
二、填空题
13．某实验小组以H2O2分解为例，研究浓度、催化剂、溶液酸碱性对反应速率的影响。在常温下按照以下方案完成实验。
实验编号 反应物 催化剂
① 10mL2%H2O2溶液 无
② 10mL5%H2O2溶液 无
③ 10mL5%H2O2溶液 1mL0.1mol·L－1FeCl3溶液
④ 10mL5%H2O2溶液＋少量HCl溶液 1mL0.1mol·L－1FeCl3溶液
⑤ 10mL5%H2O2溶液＋少量NaOH溶液 1mL0.1mol·L－1FeCl3溶液
（1）实验①和②的目的是___。
（2）实验③④⑤中，测得生成氧气的体积随时间变化的关系如图1。分析图1能够得出的实验结论是__。
（3）加入0.1gMnO2粉末于50mLH2O2溶液中，在标准状况下放出气体的体积和时间的关系如图2所示。反应速率变化的原因是__。
14．汽油，柴油等燃料都是有机物(含C，H等元素)，它们都是由石油中提炼出来的，一些骗子声称，他们发明了一种催化剂，只要在水中加入少量的这种试剂，就可以使普通的水变成燃料油，从而解决世界性的能源问题．请你根据你所学的化学知识，驳斥这种谎言的荒谬之处__________．
15．某温度时，在2L的密闭容器中，X、Y、Z三种物质的量随时间的变化曲线如图所示。
（1）由图中所给数据进行分析，该反应的化学方程式为___；
（2）反应从开始至2分钟末，用Z的浓度变化表示的平均反应速率为v(Z)=___；
（3）当反应进行了3 min，该反应是否达到平衡___（填是或否）；
（4）____时间段正逆反应速率相等；
（5）平衡体系中Y的百分含量（体积比）为___。
16．化学反应原理是研究、解决化学问题的重要方法。完成下列填空：
(1)反应的能量变化如图所示，则生成2molSO3_______(填“放出”或“吸收”)的能量为_______(填标号)
A． B． C． D．
(2)断开气态物质中1mol某种共价键生成气态原子需要吸收的能量称为键能。如表所示是一些共价键的键能。
共价键 H—H N≡N N—H
键能() 436 M 391
已知反应得到1mol气态放出的热量为46kJ，则上表中M的值为_______。
(3)在2L容器中投入2mol和bmol，发生反应，下图是部分反应物与生成物随时间的变化曲线。
①0~10min内，_______。
②反应达到最大限度的时间是____min，在该条件下，的最大转化率为_____。
③下列条件能够加快反应速率的是_______(填标号)。
A．升高温度
B．保持体积不变，再充入一定量的氧气
C．保持压强不变，充入He使容积增大
D．保持体积不变，充入He使压强增大
④下列情况能说明该反应达到化学平衡的是_______。
A．
B．混合气体的密度保持不变
C．体系内气体的颜色不再发生改变
D．混合气体的总物质的量不再改变
E．、、的物质的量之比等于2：1：2
17．(1)根据图象填空：
①反应物是_______；生成物是_______。
②在2min内用A、B、C表示的化学反应速率分别为_______、_______、_______。
③该反应的化学方程式为_______。
(2)人工光合作用的途径之一就是在催化剂和光照条件下，将CO2和H2O转化为CH3OH，该反应的化学方程式为：2CO2(g)+4H2O(g)2CH3OH(g)+3O2(g)。一定条件下，在2L密闭容器中进行上述反应，测得n(CH3OH)随时间的变化如下表所示：
时间/min 0 1 2 3 4 5 6
n(CH3OH)/mol 0.000 0.040 0.070 0.090 0.100 0.100 0.100
①用CH3OH表示0～3 min内该反应的平均反应速率为_______。
②能说明该反应已达到平衡状态的是_______。
a.v正(H2O)=2v逆(CO2) b.n(CH3OH)∶n(O2)=2∶3
c.容器内密度保持不变 d.容器内压强保持不变
③反应达到平衡后，往容器中通入一定量的CO2，化学平衡向_______方向移动(填“正反应”或“逆反应”)
18．电浮选凝聚法是工业上采用的一种污水处理方法：保持污水的pH在5.0～6.0，
通过电解生成Fe(OH)3沉淀。Fe(OH)3有吸附性，可吸附污物而沉积下来，具有净化水的作用。阴极产生的气泡把污水中悬浮物带到水面形成浮渣层，弃去浮渣层，即起到了浮选净化的作用。某科研小组用电浮选凝聚法处理污水，设计的装置示意图如下图所示。
（1）实验时若污水中离子浓度较小，导电能力较差，产生气泡速率缓慢，无法使悬浮物形成浮渣。此时，应向污水中加入适量的________。
a．H2SO4　　　　　b．CH3CH2OH c．Na2SO4 d．NaOH
（2）电解过程中，电解池阳极发生了两个电极反应，其中一个为2H2O－4e－＝O2↑＋4H＋，则另一个电极反应式为_____________________________。
（3）电解池溶液中得到Fe(OH)3沉淀的离子方程式为_____________________________。
（4）熔融盐燃料电池以熔融碳酸盐为电解质，CH4为燃料，空气为氧化剂，稀土金属材料为电极。
①正极的电极反应式为______________________________________；
②为了使该燃料电池长时间稳定运行，电池的电解质组成应保持稳定。为此电池工作时必须有部分A物质参加循环。则A物质的化学式是___________。
（5）实验过程中，若在阴极产生了44.8 L（标准状况）气体，则熔融盐燃料电池消耗CH4（标准状况）________L。
19．铅酸蓄电池
工作原理 Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O
放电 总反应 Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O
负极 ____
正极 ____
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
【详解】A．化学变化中一定有化学键的断裂和生成，则一定有能量变化，故A项说法错误；
B．活化能越大，反应越困难，表明反应断裂旧化学键需要克服的能量越高，故B项说法正确；
C．反应条件与焓变无关，则在光照和点燃条件下的ΔH相同，故C项说法错误；
D．等质量的硫蒸气和硫固体所具有的能量比较：硫蒸气高于硫固体，因此二者分别完全燃烧的情况下，产物均相同，因此前者放出的能量更多，故D项说法错误；
综上所述，说法正确的是B项，故答案为B。
2．A
【详解】A．纯水的pH值不一定等于7，如100℃时纯水的pH=6，故A正确；
B．在Mg、Al氢氧化钠原电池中，较不活泼的Al作负极，故B错误；
C．导电性与离子浓度有关，与电解质的强弱无关，浓度很小的硫酸溶液的导电能力可能比醋酸溶液的导电能力弱，故C错误；
D．如果可逆反应的正反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，平衡常数会减小，故D错误；
故选A。
3．A
【详解】A．H218O与D2O的摩尔质量均为20g/mol，故2.0gH218O与D2O的物质的量共为1mol，且两者中均含10个中子，故1molH218O与D2O的混合物中含10NA个中子，故A正确；
B．Na2O2是由Na+和O22-构成，所以1 mol Na2O2固体中含离子总数为3NA，故B错误；
C．标况下四氯化碳为液体，11.2L四氯化碳的物质的量不是0.5mol，故C错误；
D．SO2和O2的反应为可逆反应，2molSO2和1molO2催化反应后不能完全生成SO3，所以分子总数大于2NA，故D错误；
故答案为A。
4．D
【详解】A．CO2、H2、CH3OH、H2O在容器中共存，反应可能处于平衡状态，也可能未处于平衡状态，A不符合题意；
B．CO2、H2、CH3OH、H2O的浓度相等，反应可能处于平衡状态，也可能未处于平衡状态，这与反应开始时加入的反应物的多少及反应的转化率等有关，B不符合题意；
C．化学平衡状态是动态平衡，当反应达到平衡时，正、逆反应速率相等但都大于零，C不符合题意；
D．CO2、H2、CH3OH、H2O的浓度均不再变化是反应达到平衡状态的特征标志，D符合题意；
故合理选项是D。
5．B
【详解】A．盐酸与碳酸氢钠的反应吸热，A不符合题意；
B．黄铁矿与氧气的反应属于化合反应，反应放热，B符合题意；
C．氢氧化钡晶体与氯化铵的反应为吸热反应，C不符合题意；
D．灼热的炭与二氧化碳的反应为吸热反应，D不符合题意；
答案选B。
6．C
【分析】空气中久置的铝片，表面会因被氧化而生成一层致密的氧化物薄膜，对内部的Al单质起到一定的保护作用；因此图象中，开始不生成氢气，是因为发生的是氧化铝与盐酸的反应；随后Al与盐酸反应生成氢气，开始温度较低，由于反应放热导致温度升高反应速率加快；再随后，氢离子浓度减小对反应速率的影响变得更为明显，所以又会出现反应速率减小的现象。
【详解】A．铝的表面有一层致密的Al2O3，对内部的Al单质起到一定的保护作用；因此图象中，开始不生成氢气，是因为发生的是氧化铝与盐酸的反应；A项正确；
B．在反应过程中，盐酸浓度减小，会导致反应速率减小；但由于反应放热会使溶液温度升高，从而导致反应速率加快，由于a→b阶段，反应速率是加快的，所以温度升高是其主要原因，B项正确；
C．Al与盐酸的反应不是可逆反应，所以不存在平衡状态，C项错误；
D．随着反应进行，体系内温度会升高，盐酸浓度会下降，因此t＞c时，产生氢气速率下降的原因是盐酸浓度下降导致的，D项正确；
答案选C。
7．B
【分析】氮气与氢气反应可逆，在一定条件下，某容器内充入N2和H2合成氨，随着反应的进行，反应物浓度逐渐减小，正反应速率逐渐减小，生成物浓度逐渐增加，逆反应速率逐渐增大，直至正反应速率等于逆反应速率，但不为0时，反应达到限度，据此分析解答。
【详解】根据上述分析可知，
A．开始反应时，正反应速率最大，逆反应速率为零，A正确；
B．随着反应的进行，正反应速率减小，但最终形成动态平衡，速率不会为0，B错误；
C．随着反应的进行，正反应速率减小，逆反应速率增大，最后两者相等，达到平衡状态，C正确；
D．在反应过程中，正反应速率不断减小，正反应速率的减小等于逆反应速率的增加，D正确；
故选B。
8．C
【详解】A．液氢燃烧时放出大量的热，产物只有水，是高能清洁燃料，A正确；
B．同位素是指质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互称为同位素，则与互为同位素，B正确；
C．“祝融号”火星车使用的太阳能电池板将太阳能转化为电能，C错误；
D．复合材料指多种材料经过人工组合得到的新型材料，复合材料包含基体和增强体两部分，天问一号的太阳翼所使用材料符合复合材料定义，D正确；
故选C。
9．A
【详解】A．加入少量氯化钠溶液，对反应速率无影响，A错误；
B．将碳酸钙碾碎增大了接触面积，使气体生成速率增大，B正确；
C．对该反应体系进行加热，使气体生成速率增大，C正确；
D．反应物浓度增大，使气体生成速率增大，D正确；
答案选A。
10．A
【分析】由图可知，金属活泼性强的锌为原电池的负极，锌失去电子发生氧化反应生成锌离子，电极反应式为，铜为正极，氢离子在溶液中得到电子发生还原反应生成氢气，电极反应式为2H++2e—=H2↑。
【详解】A．由分析可知，金属活泼性强的锌为原电池的负极，锌失去电子发生氧化反应生成锌离子，电极反应式为，故A正确；
B．由分析可知，金属活泼性强的锌为原电池的负极，锌失去电子发生氧化反应生成锌离子，故B错误；
C．由分析可知，金属活泼性强的锌为原电池的负极，铜为正极，电子由负极锌片通过稀硫酸流向正极铜片，故C错误；
D．由分析可知，铜为正极，氢离子在溶液中得到电子发生还原反应生成氢气，电极反应式为2H++2e—=H2↑，电极的质量不变，故D错误；
故选A。
11．B
【详解】A．未指明的状态，A项错误；
B．1mol参与反应，放出的能量为，B项正确；
C．水分解吸热，C项错误；
D．根据B中分析可知，反应放出的能量为240.6kJ，D项错误。
故选：B。
12．D
【详解】A．实验①在15min内M的降解速率为=1.33×10-5mol/(L·min)，A正确；
B．从表中可知实验①②的单一变量是温度，且实验②的温度高于实验①，从曲线看，在相同时间内，曲线②的下降幅度大于曲线①，起始M的浓度相同，故说明升高温度，M降解速率增大，B正确；
C．从表中可知实验①③的单一变量是pH，且实验③的pH高于实验①，从曲线看，在相同时间内，曲线③的下降幅度小于曲线①，起始M的浓度相同，故说明pH越高，越不利于M的降解，C正确；
D．实验②④的温度和起始M浓度均不相同，不符合单一变量的对照要求，不能说明M的浓度越小，降解的速率越慢，D错误；
答案选D。
13． 探究H2O2溶液浓度的变化对分解速率的影响 FeCl3对H2O2的分解有催化作用，碱性条件比酸性条件催化效果好 H2O2的浓度逐渐减小
【分析】本题主要考查影响化学反应速率的因素。
（1）为了便于比较，应在相同的条件下利用一个变量来比较，实验①和②的浓度不同；
（2）由图可知，⑤的反应速率最大，④的反应速率最小；
（3）随着反应的进行，溶液的浓度逐渐降低，反应速率逐渐减小。
【详解】(1)实验①和②的浓度不同，则该实验的目的为探究浓度对化学反应速率的影响，
故答案为：探究浓度对反应速率的影响；
(2)由图可知,⑤的反应速率最大,④的反应速率最小,结合实验方案可知均存在催化剂,碱性环境能增大H2O2分解的速率,酸性环境能减小H2O2分解的速率，故答案为：FeCl3对H2O2的分解有催化作用，碱性条件比酸性条件催化效果好；
(3)在二氧化锰作催化剂条件下,双氧水分解生成水和氧气,反应方程式为：，浓度越大，反应速率越大，反之越小，随着反应进行，反应物的浓度逐渐减小，则速率逐渐减小。
故答案为：H2O2的浓度逐渐减小。
【点睛】影响化学反应速率的因素主要有：浓度、催化剂、溶液酸碱性、温度、压强等。在做实验探究题时需注意控制变量。
14．根据质量守恒定律，在化学反应中只是原子的重新组合，所以元素是不变的。在水中没有碳元素，不可能加了试剂后就变成了有机物了；从能量的角度来看，水是不会燃烧放出能量的，“水变燃料油”违背了能量守恒的原理。
【分析】可以从质量守恒定律的角度入手，根据化学反应前后元素的种类不变，由此分析。
【详解】普通的水不能变成燃料油，根据质量守恒定律，在化学反应中只是原子的重新组合，所以元素是不变的。在水中没有碳元素，不可能加了试剂后就变成了有机物了；从能量的角度来看，水是不会燃烧放出能量的，“水变燃料油”违背了能量守恒的原理。
15． 3X+Y2Z 0.05mol/(L·min) 是 2min后 50%
【分析】根据物质的量的变化判断反应物和生成物，根据物质的量的变化之比等于化学计量数之比书写方程式；根据c=计算反应速率；当反应进行到2min时各物质的量不随时间的改变而改变，反应达平衡状态。
【详解】（1）由图象可以看出，反应中X、Y的物质的量减小，Z的物质的量增多，则X、Y为反应物，Z为生成物，且△n（X）：△n（Y）：△n（Z）=0.3mol：0.1mol：0.2mol=3：1：2，则反应的化学方程式为：3X+Y2Z，故答案为3X+Y2Z；
(2)反应开始至2min时Z的平均反应速率为：c（Z）==0.05mol/（L min），故答案为0.05mol/（L min）；
（3）当反应进行到2min时各物质的量不随时间的改变而改变，反应达平衡状态，而后面一直维持平衡状态，故答案为是；
（4）当反应进行到2min时各物质的量不随时间的改变而改变，反应达平衡状态，故答案为2min后；
（5）当反应进行到2min时，达到平衡状态，各组分的浓度不随时间的变化而变化，若三种物质都是气体，平衡时Y所占体积的百分比为×100%=50%，故答案为50%。
【点睛】根据图象写方程式是关键，开始减小的是反应物，增加的是生成物，物质的量的变化量之比等于计量数之比，确定计量数。
16．(1) 放出 B
(2)946
(3) 0.025 mol L 1 min 1 25 70% AB D
【解析】（1）
根据图中信息得到反应是放热反应，根据图中能量关系得到生成2molSO3放出的能量为；故答案为：放出；B。
（2）
根据N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，已知反应得到1mol气态放出的热量为46kJ，则生成2mol气态放出的热量为92kJ，断键吸收的热量为436 kJ mol 1×3＋M kJ mol 1，成键放出的热量为391 kJ mol 1×6，391 kJ mol 1×6 (436 kJ mol 1×3＋M kJ mol 1)＝92 kJ mol 1，M＝946，则上表中M的值为946；故答案为：946。
（3）
①根据图中曲线分析两者该变量相同，说明图中曲线是二氧化硫和三氧化硫，0~10min内，二氧化硫该变量为1mol，氧气该变量为0.5mol，则；故答案为：0.025 mol L 1 min 1。
②根据图中得到25min时达到平衡即反应达到最大限度的时间是25min，在该条件下，二氧化硫该变量为1.4mol，则的最大转化率为；故答案为：25；70%。
③A．升高温度，反应速率加快，故A符合题意；B．保持体积不变，再充入一定量的氧气，氧气浓度增大，反应速率加快，故B符合题意；C．保持压强不变，充入He使容积增大，物质的量浓度减小，反应速率减小，故C不符合题意；D．保持体积不变，充入He使压强增大，反应体系各物质的物质的量浓度不变，反应速率不变，故D不符合题意；综上所述，答案为：AB。
④A．，两者不知道正、逆，因此不能说明达到平衡，故A不符合题意；B．密度等于气体质量除以容器体积，气体质量不变，容器体积不变，则密度始终不变，因此混合气体的密度保持不变，不能作为判断平衡标志，故B不符合题意；C．反应体系没有颜色，因此体系内气体的颜色不再发生改变，不能作为判断平衡标志，故C不符合题意；D．正向反应，气体物质的量减小，当混合气体的总物质的量不再改变，则说明达到平衡，故D符合题意；E．、、的物质的量之比等于2：1：2，不能作为判断平衡标志，故E不符合题意；综上所述，答案为：D。
17． A、B C 3mol/(L min) 2 mol/(L min) 3 mol/(L min) ：3A+2B 3C 0.015 mol/(L min) ad 正反应
【详解】(1)①随反应进行，A、B的浓度减小，为反应物，C的浓度增大，为生成物；
②由图可知，2min内，△c(A)=(8-2)mol/L=6mol/L，△c(B)=(8-4)mol/L=4mol/L，△c(C)=(6-0)mol/L=6mol/L，则、、；
③反应最终A、B物质的量不变且不为0，为可逆反应，速率之比等于化学计量数之比，则A、B、C的化学计量数之比为3∶2∶3，故反应方程式为：3A+2B 3C；
(2)①根据表中数据可知，3 min时甲醇的物质的量为0.09 mol，由于容器的容积是2 L，反应时间是3 min，故用甲醇表示的反应速率；
②a．v正(H2O)=2v逆(CO2) 可说明正、逆反应速率相等，达到平衡状态，a正确；
b．在任何条件下都存在关系n(CH3OH)∶n(O2)=2∶3，因此无法判断各组分的浓度是否继续变化，则无法判断是否达到平衡状态，b错误；
c．因气体的体积以及质量不变，则容器内密度保持不变，不能用于判断是否达到平衡状态，c错误；
d．反应前后气体的体积不等，容器内压强为变量，但容器内压强保持不变，可说明达到平衡状态，d正确；
故答案为：ad；
③加入一定量的CO2，瞬间正反应速率加快，逆反应速率不变，化学平衡向正反应方向移动。
18． c Fe－2e－===Fe2＋ 4Fe2＋＋10H2O＋O2===4Fe(OH)3↓＋8H＋或4Fe2＋＋4H+＋O2===4Fe3+＋2H2O，Fe3++3OH－===Fe(OH)3↓ O2＋2CO2＋4e－===2CO32-(或2O2＋4CO2＋8e－===4CO32-) CO2 11.2
【分析】A装置为电解池，B装置为原电池装置，原电池工作时，通入甲烷的一级为负极，发生氧化反应，负极电极反应是CH4+4CO32--8e-=5CO2+2H2O，通入氧气的一极为正极，发生还原反应，正极反应为O2+2CO2+4e-=2CO32-，电解池中Fe为阳极，发生Fe-2e-=Fe2+，阴极的电极反应为：2H++2e-=H2↑，二价铁离子具有还原性，能被氧气氧化到正三价，4Fe2++10H2O+O2=4Fe（OH）3↓+8H+。
【详解】（1）由题意可知，保持保持污水的pH在5.0～6.0之间，通过电解生成Fe（OH）3沉淀时，加入能使溶液导电能力增强的电解质，必须是可溶于水的、显中性的盐，故选c，故答案为c；
（2）燃料电池中通入空气的电极是正极，通入甲烷的电极是负极，铁与正极相连作阳极，活泼金属电极做电解池的阳极时，电极本身失去电子，电极反应式为Fe-2e-＝Fe2+，故答案为Fe-2e-＝Fe2+；
（3）阳极铁失去电子转化为亚铁离子，亚铁离子具有还原性，能被氧气氧化生成铁离子，铁离子与氢氧根离子结合生成氢氧化铁红褐色沉淀，反应的离子方程式可表示为4Fe2++10H2O+O2＝4Fe（OH）3↓+8H+，故答案为4Fe2++10H2O+O2＝4Fe（OH）3↓+8H+；
（4）①燃料电池中，正极得到电子发生还原反应，即一定是氧气得电子的过程。由于电解质是熔融碳酸盐，因此正极电极反应为O2+2CO2+4e-＝2CO32-，故答案为O2+2CO2+4e-＝2CO32-；
②负极甲烷失去电子转化为CO2，而正极需要消耗CO2，所以可以循环利用的物质是CO2，故答案为CO2；
（5）阴极电极反应为2H++2e-＝H2↑，即44.8L（标准状况）气体是氢气，物质的量是2mol，转移电子的物质的量为4mol。根据电池的负极电极反应CH4+4CO32--8e-＝5CO2+2H2O可知当转移4mol电子时，消耗CH40.5mol，在标准状况下的体积V＝0.5mol×22.4L/mol＝11.2L，故答案为11.2。
【点睛】本题考查了燃料电池的工作原理和原电池和电解池串联的综合知识，注意把握电解池和原电池的工作原理，把握电极方程式的书写为解答该题的关键。
19． Pb+SO-2e-=PbSO4 PbO2+4H++SO+2e-=PbSO4+2H2O
【详解】负极失电子，化合价升高，铅作负极，失电子生成铅离子，铅离子结合硫酸根离子生成硫酸铅，因此负极反应式为：Pb+SO-2e-=PbSO4；正极得电子，化合价降低，二氧化铅作正极，得电子生成铅离子，铅离子结合硫酸根离子生成硫酸铅，正极反应式为：PbO2+4H++SO+2e-=PbSO4+2H2O。
答案第1页，共2页
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