无焰食品加热器常被士兵用于野外加热食物，它的成分是镁粉、铁粉、氯化钠．使用时加入水，热量是由镁和水

Question

无焰食品加热器常被士兵用于野外加热食物，它的成分是镁粉、铁粉、氯化钠．使用时加入水，热量是由镁和水反应产生的，1.0g镁和水反应放出热量14.7kJ．下面是对该产品的实验研究：实验1．室温下将1.0mol镁条、0.10mol铁粉和0.10mol的氯化钠加入隔热容器的水中，连续搅拌，每50s记录一次温度在图1上（曲线1），再把1.0mol镁条分成100份（曲线2）和1.0mol镁粉（曲线3）代替镁条重复以上实验．实验2．把0.10mol镁粉和0.10mol氯化钠混合，常温下放入隔热容器的100mL水中，不断搅拌，15min时记录温度，铁粉用量不同时温度变化情况如图2所示实验3．把0.10mol镁粉和0.50mol铁粉混合加入隔热容器的100mL水中，不断搅拌，15min时记录温度，氯化钠用量不同时温度变化情况如图3所示．请回答：（1）实验1可以发现影响镁和水反应速率的因素是______A．反应温度 B．NaCl的量 C．铁的量 D．镁的反应表面积（2）实验3中大于0.125molNaCl的用量的实验就不再做的原因是______A．加入更多NaCl不再增加反应速率 B．加入NaCl会降低反应速率C．已达到沸点不会再有温度变化 D．需要加入更多的铁粉提高温度（3）如果在实验3中加入了0.060mol的NaCl，混合物的温度最接近______A．34℃B．42℃C．50℃D．62℃（4）一位工程师在设计无焰食物加热器时，希望用尽可能少的物料产生尽可能多的热量．根据以上实验应选择的组合是______A．0.50mol的铁粉、0.125molNaCl和0.10mol的镁粉B．0.50mol的铁粉、0.125molNaCl和0.10mol的镁条C．0.70mol的铁粉、0.125molNaCl和0.10mol的镁粉D．0.70mol的铁粉、0.125molNaCl和0.10mol的镁条（5）写出该无焰加热器反应的热化学方程式______；（6）你认为铁粉、NaCl为什么会使反应速率增大？______．

Answer 1

（1）1.0g镁和水反应放出热量14.7kJ，反应速率越快，放出的热量越大，溶液的温度越高，由于曲线1、2、3中只有镁的规格不同，所以影响镁和水反应速率的因素是：镁的反应表面积，
故答案为：D；
（2）根据图3的图象可知，加入0.125mol氯化钠后，溶液已达到沸点不会再有温度变化，所以大于0.125molNaCl的用量的实验就不再做了，
故答案为：C；
（3）由图3可知，当加入0.060mol的NaCl，反应温度大于40℃，小于50℃，混合物的温度最接近42℃，
故答案为：B；
（4）镁粉比镁条能更快产生热量，在镁和氯化钠固定的情况下，0.1mol镁中加入0.50mol铁粉时反应温度达到最大，再加入过量的铁粉会造成浪费，所以A正确，
故答案为：A；
（5）由于1.0g镁和水反应放出热量14.7kJ，24g镁放出的热量为352.7kJ，该无焰加热器反应的热化学方程式为：Mg（s）+2H₂O（l）=Mg（OH）₂（s）+H₂（g）△H=-352.8kJ/mol，
故答案为：Mg（s）+2H₂O（l）=Mg（OH）₂（s）+H₂（g）△H=-352.8kJ/mol；
（6）镁、铁粉和NaCl溶液构成了原电池，能够使反应速率大大加快，故答案为：可能是镁、铁粉和NaCl构成了原电池．

Answer 2

　　分析：（1）镁和水反应为放热反应，根据曲线1、曲线2、曲线3中只有镁的状态不同进行判断；
（2）根据图3中氯化钠的物质的量等于0.125mol时溶液已经沸腾分析；
（3）根据实验3中图象可知，加入0.060mol的NaCl，反应温度在40-50℃之间；
（4）镁粉比镁条产生热量更快，根据实验2可知，0.10mol镁粉存在时，加入0.50mol铁粉已经达到最高温度；
（5）根据1.0g镁和水反应放出热量14.7kJ写出该无焰加热器反应的热化学方程式；
（6）根据形成了原电池，能够加快反应速率进行分析．　　解答：解：（1）1.0g镁和水反应放出热量14.7kJ，反应速率越快，放出的热量越大，溶液的温度越高，由于曲线1、2、3中只有镁的规格不同，所以影响镁和水反应速率的因素是：镁的反应表面积，
故答案为：D；
（2）根据图3的图象可知，加入0.125mol氯化钠后，溶液已达到沸点不会再有温度变化，所以大于0.125molNaCl的用量的实验就不再做了，
故答案为：C；
（3）由图3可知，当加入0.060mol的NaCl，反应温度大于40℃，小于50℃，混合物的温度最接近42℃，
故答案为：B；
（4）镁粉比镁条能更快产生热量，在镁和氯化钠固定的情况下，0.1mol镁中加入0.50mol铁粉时反应温度达到最大，再加入过量的铁粉会造成浪费，所以A正确，
故答案为：A；
（5）由于1.0g镁和水反应放出热量14.7kJ，24g镁放出的热量为352.7kJ，该无焰加热器反应的热化学方程式为：Mg（s）+2H₂O（l）=Mg（OH）₂（s）+H₂（g）△H=-352.8kJ/mol，
故答案为：Mg（s）+2H₂O（l）=Mg（OH）₂（s）+H₂（g）△H=-352.8kJ/mol；
（6）镁、铁粉和NaCl溶液构成了原电池，能够使反应速率大大加快，故答案为：可能是镁、铁粉和NaCl构成了原电池．　　点评：本题考查了探究吸热反应和放热反应、热化学方程式的书写，题目难度中等，该题是高考中的常见题型，试题综合性强，有利于培养学生的逻辑思维能力和发散思维能力，提高学生的应试能力和学习效率．

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