理科综合题库新题集（二）
一．代谢
现有一瓶掺有酵母菌的葡萄糖溶液吸进O2与放出CO2的体积比为3:5，这是因为
A 有1/4的酵母菌在进行有氧呼吸
B 有1/3的酵母菌在进行有氧呼吸
C 有1/2的酵母菌在进行有氧呼吸
D 有2/3的酵母菌在进行有氧呼吸
二．杂题
在容积固定的2L密闭容器中，充入X、Y各2mol，发生可逆反应X(g)+2Y(g)
2Z(g)，并达平衡，以Y的浓度改变表示的反应速率v正、v逆与时间t的关系如右图所示，则图中阴影部分可表示为
A X的物质的量浓度减少
B Y的物质的量浓度减少
C Y的物质的量浓度增加
D Z的物质的量浓度增加
三．光
1999年度诺贝尔化学奖授予具有埃及和美国双重国籍的科学家艾哈迈德·泽维尔，以表彰他在毫微微秒光谱学研究方面作出的特殊贡献。泽维尔的实验使用了超短激光技术，即毫微微秒光谱学技术，毫微微秒又称飞秒，1飞秒相当于
A 10－9秒 B 10－12秒 C 10－15秒 D 10－18秒
四．环境
环境污染已成为人类社会面临重大威胁，各种污染数不胜数。下列名词与环境污染无关的是
①温室效应； ②赤潮； ③酸雨； ④光化学污染；
⑤臭氧空洞； ⑥潮汐； ⑦大脖子病； ⑧富营养化。
A ②⑥ B ⑥⑦ C ①③⑤ D ④⑤⑧
五．生命
我国科学家在1965年9月首先用人工方法合成牛胰岛素，为了证明人工合成和天然的是否为同一物质，在人工合成牛胰岛素中掺入放射性14C，然后将人工合成和天然牛胰岛素混合得到了放射性14C分布均匀的结晶物，从而证明了两者都是同一物质，为我国在国际上首先合成具有生物活性的牛胰岛素提供了有力证据。
1．在人工合成中掺入放射性14C的用途是
A 催化剂 B 媒介质 C 组成元素 D 示踪原子
2．以上所述人工合成的牛胰岛素与天然结晶是同一物质的依据是
A 扩散作用 B 渗透作用 C 相似相溶作用 D 物质结构相同
3．人工合成牛胰岛素，证明了下列哪个过程是可行的
A 从无机小分子转化为有机小分子
B 从有机小分子转化为有机高分子
C 从有机高分子转化为多分子体系
D 从多分子体系演变为原始生命
六．光合作用
冬天用大棚种植蔬菜是现代农业的一个特点，如果长期密闭大棚不与外界相通，植物会因CO2逐渐缺乏生长减缓。研究表明，如果增大棚内CO2的浓度，即可保温又可促进植物快速生长和高产；如果大棚和外界相通，大棚内的温度降低，植物生长将减缓。综合上述内容，请你用废弃的根、茎、叶等，不用化肥，设计一个使CO2循环应用的大棚种植系统。
七．理想气体
已知理想气体各参数p（压强）、V（体积）、T（温度）、n（物质的量）满足理想气体状态方程pV=nRT。某学校课外活动小组粗略测定理想气体状态方程中气体常数R的值，下面是测定实验的分析报告，请填写有关空白：
（一）测定原理：在理想气体状态方程pV=nRT中，气体常数R=pV/nT的数值可以通过实验来确定。本实验通过金属镁置换出盐酸中的氢来测定R的值。其反应为：
Mg+2HCl=MgCl2+H2↑
如果称取一定质量的镁与过量的盐酸反应，则在一定温度和压力下，可以通过测出反应放出氢气的体积。实验室的温度和压力可以分别由温度计和气压计测得。氢的摩尔数可以通过反应中镁的质量来求得。将以上所得各项数据代入R= pV /nT式中，即可算出R值。
（二）实验用品及试剂：①仪器：托盘天平、测定气体常数的装置（如上图所示）；②试剂：6mol/L HCl、镁条若干。
（三）实验内容：
1．在托盘天平上称出镁条的质量（称量镁条天平的游码示数如右图所示，未用砝码，单位为g）；
2．按上图搭好仪器。取下试管，移动量气管B，使量气管A中的水面略低于零刻度线，然后将量气管B固定。
3．在试管中加入15mL 6mol/L HCl，不要使盐酸沾湿试管的上半部。将已称重的镁沾少许水，贴在试管上部不与盐酸接触。
4．检查仪器是否漏气，方法如下：（方法要求简单有效）
。
5．如果装置不漏气，调整量气管B的位置，使量气管A内水面与量气管B 内水面在同一水平面上（要求“在同一水平面上”的原因是
；实现“在同一水平面上”的操作是
），然后准确读出量气管A内水面凹面最低点的读数V1（如右图所示）。
6．轻轻摇动试管，使镁条落入盐酸中，镁条与盐酸反应放出氢气。此时量气管A内水面即开始下降。为了不使量气管A内气压增大而造成漏气，在量气管A内水面下降的同时，慢慢 （上or下）移量气管B，使两管内的水面基本保持水平。反应停止后，，待试管冷却至室温（约10分钟），移动量气管B，使两管内的水面相平，读出反应后量气管A内的精确读数V2（如右图所示）。
7．记录实验时的室温t和大气压P。（已知室温为27℃，大气压为100kPa）
（四）数据记录与处理（在横线上填写适当内容）：
| 镁条的质量 | w= |
| g |
| 氢气的摩尔数 | n= |
| mol |
| 反应前量气管A内读数 | V1= |
| ml |
| 反应后量气管A内读数 | V2= |
| ml |
| 氢气的体积 | V |
| ml |
| 室温 | T |
| K |
| 大气压 | P |
| Pa |
| 气体常数R的值 | R |
| J/（mol·K） |
（五）问题与讨论：①在读取量气管内气体体积V1时，眼睛仰视读数，结果造成R的测定值 （偏高、偏低or无影响）；②若没等反应试管冷却到室温就量取液面的高度，结果造成R的测定值 （偏高、偏低or无影响）。
八．航天
1994年科学家曾在“阿特兰蒂斯”号航天飞机上进行过一项利用金属缆绳发电的试验。在航天飞机正常飞行时，从机上对准地心发射出一根长20km的金属缆绳，缆绳的总阻值为800Ω。设航天飞机的飞行高度为300km，速度为7.7×103m/s，地球半径为6400km，地磁场水平分强度为3.5×10－5T，根据设计要求该金属缆绳中能产生3A电流。试估算：
1．缆绳能提供的电压为多大？
2．若按设计要求，航天飞机绕地球飞行一周可获得的电能为多大？
九．水污染
在一定条件下，选用强氧化剂处理一定量水样时所消耗氧化剂的量，可以相对表示氧化水中还原性有机物即“需氧有机物”所需氧气的量。因此，若把每升水所能消耗氧化剂的量换算成相当量的O2（mg/L），就称为被测水样的“化学需氧量”，符号是COD。所用氧化剂有K2Cr2O7和KMnO4两种。使用K2Cr2O7测定的COD，表示为CODCr。使用KMnO4测定水中需氧有机物，一般只适用于需氧有机物含量较低的天然水体，此时所得每升水KMnO4的耗用量（mg/L），就直接用来表示水体中需氧有机物的相对含量，特称为“高锰酸盐指数”。我国按水质从高到低，将地面水环境的质量标准分成Ⅰ～Ⅴ5类，其中的高锰酸盐指数、CODCr和与此相关的每升水中所含溶解氧的量（mg/L）三项参数标准，如下表所示：
试按下列要求分析表中的数据：
1．Ⅴ类水域为农业用水区，与集中式生活饮用水水源地二级保护区的Ⅲ类水域相比，为高锰酸盐指数和CODCr所表明的水中需氧有机物控制量的最大极限值，前者是后者的 倍。
2．Ⅰ类水域，作为源头水的国家自然保护区，其高锰酸盐指数的标准为小于2，溶解氧标准为接近空气中O2在水中的饱和数据（饱和率为90％时的数据约为8.4mg/L）。规定两者数据一低一高的根据是
3．取100.00mL水样，按操作规定，加入5mL1:3H2SO4酸化后，在沸水浴中能与2.50mL的0.0020mol/L KMnO4溶液反应而刚好使红色褪去。则该水样的高锰酸盐指数为 ，符合一般工业用水区的 类水域的该项参数标准。
4．作为集中式生活饮用水水源一级保护区的Ⅱ类水域，其CODCr标准表明：为了氧化50mLⅡ类水域水样中的需氧有机物，用K2Cr2O7为氧化剂（Cr2O72－被还原为Cr3+），按操作规定，在加有硫酸银—硫酸溶液（硫酸银用作催化剂）并加热回流的条件下，反应所用去的0.0400mol/L K2Cr2O7标准溶液的体积必须少于 mL。
1．5/3
2．水中需氧有机物含量低
3．7.9mg/L，Ⅳ
4．0.39
l．分别用KMnO4和K2Cr2O7为氧化剂监测同一天然水体中需氧有机物含量的测定数据，因氧化剂的不同和数据表示方法的不同而有差异，但由于同为化学氧化，氧化剂的不同还不致失去测定数据的高度相关性，所以天然水体水质标准中所定高锰酸盐指数和CODCr的上限数据，都一样用来表示水中需氧有机物容许含量的相对最大极限值。
2．因为氧化需氧有机物的氧化剂用量，与氧化需氧有机物的氧气实际消耗量呈正相关，所以高锰酸盐指数（或CODCr）低，就应水体消耗溶解氧少，而水中溶解氧含量高，根据是水中需氧有机物的含量低。
3．MnO4－的红色刚好褪去，表示已按操作规定相对完成了水中需氧有机物的氧化。故可用题给数据计算高锰酸盐指数。
十．生态
鱼池是一种水生生态系统，它是鱼类、绿色植物、微生物等鱼池生物及其所生存的水、空气、土壤（指鱼池“底质”，富含有机质等还原性物质和嫌气性微生物）等非生物环境的整体。空气提供的溶解氧，在水生生态系统的物质循环和能量流动中有十分重要的作用，所以我国《渔业水质标准》规定了鱼池水“连续24小时中，16小时以上必须大于5mg/L，其余任何时候不得低于3mg/L的溶解氧标准。
计算、简答下列有关鱼池生态系统的系列问题。
1．已知温度一定时，在一定量水中溶解某种气体至饱和的溶解量（质量），一般与气体的压强成正比。试根据20℃时压强为101kPa的氧气的溶解度为0.031，计算20℃时常压下鱼池表层水的最高溶解氧含量（mg/L）。
2．在鱼池生态系统中，是由哪些供氧源和哪些生物化学的耗氧过程，构成池水中的溶解氧平衡的？写出蛋白质水解产物 RCH(NH2)COOH发生脱氨、脱竣变成 RCOOH的生物化学氧化分解的反应式。
3．《渔业水质标准》为什么要分时段规定一天中鱼池水体溶解氧的含量标准？养殖密度过高时，一天中什么时候最易发生死鱼事故？为什么？
4．及时清除鱼池的池底淤泥（称为“清塘”）；将投放的饵料和有机肥料，先经堆沤足够时间使充分发酵后再投入鱼池，两者为什么都是高密度养殖安全生产的必备条件？
5．鱼池中的藻类和菌类的共生关系，是怎样为养鱼创造了必须加以维护的有利条件的？
1．9.3mg/L
2．供氧源：大气中的氧气和绿色植物光合作用产生的氧气。
耗氧过程：生物的呼吸作用和需氧有机物的生物化学氧化作用。
氨基酸的有氧脱氨脱竣：RCH(NH1)COOH＋O2→RCHO＋CO2＋NH3
3．见下面的3
4．对鱼池高密度养殖，两者更是预防鱼池缺氧、维护生态安全的基本技术措施。
5．见下面的5
1．由气体定律和题中有关信息，可知在一定温度下，l体积水中所能溶解某气体的体积数，若换算成标准状况下的体积而成为溶解度数据时，一般也与气体的压强成正比。据此，并用空气中O2的分压强为空气总压强的21％（因为O2在空气中的体积分数为21％），以及101 kPa压强下，20℃时O2在水中的溶解度为0.031的已知条件，即可算得在此通常状况下鱼池表层水的最高溶解氧含量。
2．
3．鱼池中绿色植物的光合作用，可在白天起重要的供氧源的作用，使地水中的溶解氧保持较高的水平。到夜间，鱼池中需氧有机物的氧化耗氧，以及生物的呼吸耗氧，就得不到这种光合作用产氧的补偿，而使他水中的溶解氧水平不断下降直至黎明。因此，在近午夜至黎明这段时间里的鱼池水体溶解氧含量标准，理应定得低些；过度养殖或养殖不当的死鱼事故，最易发生在黎明时。
4．为发展经济而提高鱼池养殖密度，就更需注意防治鱼池缺氧，以维护生态安全。高密度养殖时，池底将易积聚更多的有机质、池底淤泥将有其较高的耗氧量，故更应注意及时“清塘”。使堆沤饵料和有机肥料充分发酵，可大幅度降低其入池后相应过程的耗氧量。
5．菌类的生理活动，协同藻类光合作用产生的氧气（还有来自空气的溶解氧），使鱼池中的有机物发生生物化学的氧化作用等复杂反应而被分解，一方面使菌类得以生存；另一方面产生无机养分供藻类等绿色植物生长，而藻类则是鱼类的重要食物。可见藻类既能制造食物，又同时跟水草一样能在白天供氧，是鱼池生态系统中必不可少的“生产者”，必须配合施加有机肥料，依靠藻菌共生关系来保证其生长。
解本题过程中系统运用的是生物化学视角，同时主要综合了相关的环境生物学知识。