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氘在化学、医药学及生物学等领域有广泛使用,也是制造氢弹和中子弹最重要的原料,1967年6月17日我国爆炸的第一颗氢弹用的炸药就是氘化锂.其实海洋是一个能源库,已知每1 L海水中大约有0.03 g氘,氘在海水中以重水(D2O)的形式存在.

(1)1 000 g氘化锂(6Li2H相对分子质量为8)的爆炸力相当于5万吨烈性TNT炸药.则生产90 g氘化锂至少需处理海水多少升?

(2)从海水中提取重水可用电解法获得氘气(D2),那么将1 L海水中所含重水的氘气全部电解出来用于制取氘时,理论上至少消耗多少电能?(已知断开1 mol化学键所吸收的能量或形成1 mol化学所放出的能量称为键能.又已知氧氘键的键能是463 kJ·mol-1,氘氘键的键能是436 kJ·mol-1,氧氧键的键能是493 kJ·mol-1).

答案:
解析:

  答案:(1)750 L (2)1.83 kJ

  解析:(1)先求出90 g氘化锂中含氘的质量,根据其摩尔质量之间的关系有:90 g×2/8=22.5 g,需处理海水:22.5 g÷0.03 g·L-1=750 L.

  (2)每个D2O中含两个D-O键,根据方程式:2D2O2D2↑+O2↑,每电解2 mol重水需吸收的总能量为:4 mol×463 kJ·mol-1-2 mol×436 kJ·mol-1-1 mol×493 kJ·mol-1 =487 kJ,即电解生成2 mol氘气即8 g氘,需487 kJ能量.所以每电解制得0.03 g氘吸收能量为:487 kJ×0.03 g/8 g=1.83 kJ.


练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:

在生活、生产及化学研究中,人们经常需要根据不同原子、分子或离子的某些特征反应对物质进行区别、检验等.下列说法正确的是(  )

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科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

(1)人体健康与食品、药物等关系密切.
①青霉素是最重要的抗生素,目前广泛使用的羟氨苄青霉素,又名
B
B

A.阿司匹林       B.阿莫西林       C.麻黄碱
②为了防止“过敏反应”的发生,在使用青霉素前需要
B
B
(填字母);
A.静脉滴注NaHCO3溶液   B.进行皮肤敏感试验   C.服用镇静催眠药
③青霉素属于
R处方药
R处方药
(填“R处方药”或“OTC非处方药”).
(2)材料是人类赖以生存的重要物质基础,而化学是材料科学发展的基础.材料种类很多,通常可分为金属材料、无机非金属材料(包括硅酸盐材料)、高分子材料及复合材料.
①生活中的玻璃、陶瓷、水泥属于上述材料中的
无机非金属材料
无机非金属材料
,其生产原料不需要使用石灰石的是
陶瓷
陶瓷

②我们穿的衣服通常是由纤维织成的,常见的纤维有棉花、羊毛、涤纶等.
用灼烧法可初步鉴别三种纤维,给三种纤维编号后,分别灼烧产生的气味如下:
纤维编号 A B C
灼烧时的气味 特殊气味 烧纸气味 烧焦羽毛气味
则羊毛、棉花的编号分别为
C
C
B
B

(3)糖类、油脂、蛋白质、维生素和水都是人类需要的基本物质.
①有些学生偏食,不爱吃水果、蔬菜,结果营养缺乏、发育不良,这主要是由于摄取
维生素
维生素
(选填“脂肪”、“维生素”或“蛋白质”)不足引起的;
②油脂被摄入人体后,在酶的作用下水解为高级脂肪酸和
甘油
甘油
(写名称).氨基酸是组成蛋白质的基本结构单元,其中一定含有的官能团是氨基(-NH2)和
羧基
羧基
(写名称).人体中共有二十多种氨基酸,其中人体自身
不能
不能
(填“能”或“不能”)合成的氨基酸称为人体必需氨基酸.淀粉在淀粉酶作用下最终水解为
C6H12O6
C6H12O6
(写化学式),部分该产物在体内被氧化放出能量,供人体活动需要;
③纤维素被称为“第七营养素”,食物中的纤维素虽然不能为人体提供能量,但能促进肠道蠕动、吸附排出有害物质.在化学分类中,纤维素属于
C
C
(填字母).
A.蛋白质          B.脂肪       C.糖类
④水是人类生存的必需物质.在净水过程中,明矾的作用是
混凝剂
混凝剂
;氯气的作用是
杀菌消毒剂
杀菌消毒剂

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科目:高中化学 来源: 题型:

氘在化学、医药学及生物学等领域有广泛使用,也是制造氢弹和中子弹最重要的原料,1967年6月17日我国爆炸的第一颗氢弹用的炸药就是氘化锂。其实海洋是一个能源库,已知每1 L海水中大约有0.03 g氘,氘在海水中以重水(D2O)的形式存在。

(1)1 000 g氘化锂(6Li2H相对分子质量为8)的爆炸力相当于5万吨烈性TNT炸药。则生产90 g氘化锂至少需处理海水多少升?

(2)从海水中提取重水可用电解法获得氘气(D2),那么将1 L海水中所含重水的氘气全部电解出来用于制取氘时,理论上至少消耗多少电能?(已知断开1 mol化学键所吸收的能量或形成1 mol化学所放出的能量称为键能。又已知氧氘键的键能是463 kJ·mol-1,氘氘键的键能是436 kJ·mol-1,氧氧键的键能是493 kJ·mol-1)。

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科目:高中化学 来源: 题型:

氘在化学、医药学及生物学等领域有广泛使用,也是制造氢弹和中子弹最重要的原料,1967年6月17日我国爆炸的第一颗氢弹用的炸药就是氘化锂。其实海洋是一个能源库,已知每1 L海水中大约有0.03 g氘,氘在海水中以重水(D2O)的形式存在。

(1)1 000 g氘化锂(6Li2H相对分子质量为8)的爆炸力相当于5万吨烈性TNT炸药。则生产90 g氘化锂至少需处理海水多少升?

(2)从海水中提取重水可用电解法获得氘气(D2),那么将1 L海水中所含重水的氘气全部电解出来用于制取氘时,理论上至少消耗多少电能?(已知断开1 mol化学键所吸收的能量或形成1 mol化学所放出的能量称为键能。又已知氧氘键的键能是463 kJ·mol-1,氘氘键的键能是436 kJ·mol-1,氧氧键的键能是493 kJ·mol-1)。

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