Question

（12分）精确的研究表明，不同的原子核，其核子的平均质量（原子核的质量除以核子数）与原子序数有如图9所示的关系。

（1）试根据此图说出至少两条相关信息。

（2）太阳的能量来自下面的反应：四个质子（氢核）聚变成一个α粒子，同时发射两个正电子和两个没有静止质量的中微子，已知氢气燃烧与氧气化合生成水，每形成一个水分子释放的能量为6.2 eV，若想产生相当于太阳上1 kg的氢核聚变成α粒子所释放的能量，须燃烧多少千克氢气？?α粒子质量m_α=4.0026 u，质子质量m_p=1.00783 u，电子质量m_e=5.48×10^-4u（u为原子质量单位，1u=1.6606×10^-27kg，1u相当于931.5MeV的能量）

 

Answer 1

（12分）（1）①F_e的核子质量较小；  

②原子序数比F_e大的物质核子质量随原子序数增大而增大

③原子序数比F_e小的物质核子质量随原子序数减小而增大

写出任意两个，各得2分。其它信息只要合理也可给分。（4分）

（2）          （2分）

 

解析:（12分）（1）①F_e的核子质量较小；  

②原子序数比F_e大的物质核子质量随原子序数增大而增大

③原子序数比F_e小的物质核子质量随原子序数减小而增大

写出任意两个，各得2分。其它信息只要合理也可给分。（4分）

（2）核反应方程：

        质量损失为：＝0.0027624u         （1分）

        能量损失为：             （1分）

设：1kg氢核聚合释放能量为

则：                                               （1分）

得：     （1分）

设：一个氢气分子生成水释放能量为，一kg氢气分子生成水释放能量为，

则：                                              （1分）

得：       （1分）

设：xkg氢气燃烧释放能量相当于1kg氢核聚变释放能量

则：          （2分）