5. (6分)氘核H可通过一系列聚变反应释放能量,其总效果可用反应式6 H→
2 He+2 H+2 n+43.15MeV表示。海水中富含氘,已知1kg海水中含有的氘核约为1.0×
1022 个,若全都发生聚变反应,其释放的能量与质量为M的标准煤燃烧时释放的热量相
等 ; 已知1kg标准煤燃烧释放的热量约为2.9×107J,1MeV=1.6×10﹣13J, 则M约为 ( )
参考答案
C
2020_新课标Ⅱ卷 (物理)
5. (6分)氘核H可通过一系列聚变反应释放能量,其总效果可用反应式6 H→
2 He+2 H+2 n+43.15MeV表示。海水中富含氘,已知1kg海水中含有的氘核约为1.0×
1022 个,若全都发生聚变反应,其释放的能量与质量为M的标准煤燃烧时释放的热量相
等 ; 已知1kg标准煤燃烧释放的热量约为2.9×107J,1MeV=1.6×10﹣13J, 则M约为 ( )
C
【分析】首先根据聚变反应式求出每个氘核发生聚变放出的能量,再求出1kg海水中含
有的1.0×10 22 个氘核发生聚变反应释放的能量,则M就等于总热量除以1kg标准煤燃
烧释放的热量;
【解答】解:根据反应式6 H→2 He+2 H+2 n+43.15MeV可知,6个氘核发生聚变反
应可放出43.15MeV的能量,则平均每个氘核可放出7.19MeV的能量,若1kg海水中含
有的1.0×10 22 个氘核全都发生聚变反应,其释放的能量为7.19×1022MeV; 则质量为M
的标准煤燃绕时释放的热量Q=7.19×10 22×1.6×10﹣13J=11.5×109J,而1kg标准煤燃
烧释放的热量约为2.9×10 7J,则M= ≈400kg;故ABD错误,C正确;
故选:C。
【点评】本题的关键是根据氘核的聚变反应式求出1.0×1022 个氘核发生聚变放出的总能
量。