理科综合题库新题集（十五）
一．杂题
首届诺贝尔化学家授予荷兰化学家范特荷甫，以表彰他提出渗透压法则。已知：溶液德渗透压与溶液的物质的量的浓度和绝对温度成正比。一定温度下，将相同质量的蔗糖、葡萄糖、蛋白质、苯各1克投入100mL水，再投入成熟的植物细胞，则质壁分离现象又快又明显的是投入何种物质的溶液
A 蔗糖 B 葡萄糖 C 蛋白质 D 苯
D
二．环境
“绿色化学”是指从技术、经济上设计可行的化学反应，尽可能减少对环境的负作用。下列化学反应，不符合绿色化学概念的是
A 消除硫酸厂尾气排放 SO2＋NH3＋H2O==(NH4)2SO3
B 消除制硝酸工业尾气的氮氧化物污染
NO2＋NO＋NaOH==2NaNO2＋H2O
C 制CuSO4 Cu＋2H2SO4（浓）==CuSO4＋SO2↑＋2H2O
D 制CuSO4 2Cu＋O2==2CuO CuO＋H2SO4（稀）==CuSO4＋H2O
C
三．生态
1．秋夏之交时，在鱼塘水面会看到大群鱼儿浮于水面游弋的景观。这是因为
A 鱼儿需要吸入氧才能维持生存
B 气温过高，使水面气压高导致水中溶氧量减少，鱼儿从水面空气中补充氧
C 气温过高，水面气压低，导致水中溶氧量减少，鱼儿从水面空气中补充氧
D 鱼儿排出呼吸时产生过多的二氧化碳，以保证水中适量的溶氧量
2．为保持鱼儿的健康，增加水中适当的溶氧量，应采取的紧急拯救措施是往水池中加入
A Na2O2 B H2O2 C CCl2 D CaO2
1．C
2．D
四．波
“微波”是一种高频电磁振荡，“微波炉”就是利用高频电振荡使食品中的分子也产生振荡而发热。现在医学上更使用“微波手术刀”进行外科手术，其好处主要是能使开刀的血液迅速凝固而减少失血，关于其作用原理的说法正确的是
A 微波电流迅速中和血液胶粒所带电荷而凝聚
B 微波使局部血液受热而使血液胶体凝聚
C 微波电流通过金属手术刀时产生的高温而使血液凝固
D 以上说法都正确
B
五．水
传统饮用水的消毒剂是氯气。本世纪80年代初期科研人员在英国某城调查发现，儿童患白血病发病率高是源于饮了氯气消毒的饮用水，这是因为
A 氯气有氧化性，作用于正常细胞而癌化
B 氯水中的次氯酸具有杀菌性，氧化了正常细胞，异化为癌细胞
C 氯气有毒，杀死正常细胞，不杀灭癌细胞
D 氯气作用于水中有机物，生成有机氯化合物而致癌
D
六．水
河水中含有少量氯化物，一般不影响健康。从去年7月至今年3月，广州旱情严重，造成内河水位下降，珠江口海水咸潮倒灌（海水中氯化钠等氯化物含量较高），使今年3月广州水质一度严重恶化。
根据以上报道，请你用质量分数概念，说明今年3月珠江河水中氯化物含量增大的原因。
溶质质量分数是溶质质量与溶液质量之比，久旱造成溶剂（水）减少，海水倒灌使得河水中的溶质（氯化物）质量增大，因而使河水中氯化物含量增大。
七．光合作用
右图所示是测定光合作用速度的仪器。在密闭小室内放有一新鲜叶片和二氧化碳缓冲液，缓冲液用以调节小室内CO2的量，使其浓度保持在0.03％。小室内气体体积的变化可根据毛细管内水柱的移动距离测得。在不同强度光照条件下，测得小室内气体体积如下表所示（表中气体体积的单位是微升/平方厘米叶面积/分。“＋”表示增加，“－”表示减少。光强度单位为千勒克司）。请回答：
| 光强度 | 0 | 5 | 10 | 20 | 30 | 40 |
| 气体体积 | －0.25 | +0.5 | +1.2 | +1.7 | +1.7 | +1.7 |
1．光强度为0时，小室内减少的气体是 ，减少的原因是
2．光强度增加时，小室内增加的气体是 ，增加的原因是
3．为了防止光照引起小室内气体的物理性膨胀或收缩所造成的误差，必须要有对照，并对实验结果进行校正。那么对照组小室内应放置
A 同样大小新鲜叶片和水
B 同样大小死叶片和缓冲溶液
C 同样大小纸片和水
D 同样大小死叶片和水
4．请据表中数据在右边方格内绘制O2生成总量和光强度间关系曲线。
1．此时光反应停上不能产生O2，小室内减少的气体是O2，被叶片的呼吸作用消耗，呼出的CO2被缓冲液吸收，使小室内气体体积减少。
2．光强度增加时，增加的气体是O2，是由叶片的光合作用产生O2。
3．选项B除死叶片外其它条件与原实验装置相同，答案为B。
4．参照表中数据制定出点线坐标如右图所示，因光强度为0时数值为－0.25，所以每个数值需加0.25。
八．生态
某生态系统中氮循环的简图如右图所示：
1．硝化细菌能够将NH3氧化为硝酸和亚硝酸，写出有关的化学反应方程式。
2．该生态系统的豆科植物不施氮肥仍能表现出良好的长势，其原因是什么？
3．遭雷击后的庄稼会变黄，一段时间后在根部长出新枝，并发现长势比周围田块本受雷击的庄稼更好。试解释庄稼长势更好的原因。
4．如其带电雷雨云与大地间的电压为2×109V时发生雷击，在4×10－9 S内导入大地20C的电荷，则这一过程的平均电流为多大？有多少电能转化为内能？这相当于多少千克燃烧值为3×104kJ/kg的煤完全燃烧释放的能量。
1．略
2．根瘤菌将游离态的氮转化为化合态的氮，以满足自身营养的需要
3．雷击后生成的HNO3随雨水落到田地，同土壤中的矿物作用，形成能被植物吸收的硝酸盐或氮肥，促进了庄稼的生长。
3．5×104A 4×107kJ 1.3×103kg
九．代谢
pH值对胃蛋白酶（Ⅰ）和胰蛋白酶（Ⅱ）催化活性的影响见如下曲线图：
请回答：
1．人体开始消化蛋白质的PH为
A pH＝5.8 B pH＝1.8 C pH＝7 D pH＝8.8
2．胃蛋白酶进入小肠后是否能继续消化蛋白质？为什么？
这是一道将人体新陈代谢知识与化学反应速率知识结合在一起的跨学科试题。由曲线可知，酶的活性随溶液出的变化而变化，不同的酶的活性受酸碱度的影响很显著。生物学知识告诉我们，胃蛋白酶只有在酸性条件下有较高的催化活性，随着pH的升高而下降，到6以上时此酶发生不可逆变性而失活。而存在于小肠中的胰蛋白酶的活性则在pH约为7.8的条件下最大。人体开始消化蛋白质是通过胃蛋白酶催化的，pH对胃蛋白酶活性的影响符合曲线1，适宜的pH＝1.8（最适宜的温度是37.5℃，即人体的正常体温）。人体小肠内的pH略大于7，适宜于胰蛋白酶的催化。胃蛋白酶进入小肠内因失去活性而不能消化蛋白质。
十．燃料
内燃机是将化学能转化为机械能的装置，根据燃料的不同可分为汽油机和柴油机等类型。汽油机和柴油机的工作原理均为利用燃料燃烧产生大量的气体和热能，推动活塞进行往复运动。汽油机和柴油机工作原理的区别在于压缩的工作物质和点火方式的不同：汽油机是将汽油雾化后和空气混合，利用活塞下行吸入汽缸，然后活塞上行进行压缩，到一定体积（活塞几乎上行到顶端）后采用火花塞（欲称火嘴，一种采用高压放电产生火花的装置）打火，从而点燃混合气体，使之体积剧烈膨胀，推动活塞下行。当活塞下行到底部时，活门打开，并利用二次上行的压力排出气体，完成一个循环过程；而柴油机则是吸入空气进行压缩，到一定程度产生高温高压后喷入雾化的柴油，由于此时压缩空气的温度已经超过了柴油的燃点，柴油立即燃烧推动活塞上行。柴油机的压缩比远高于汽油机（这也是柴油机效率高于汽油机的原因之一）。试根据上述信息回答下列问题：
1．内燃机推动活塞往复的直线运动可通过连杆和 转化为圆周运动，从而驱动车辆和其它机械进行运转。
2．某195柴油机的压缩比为1:20，室温27℃，大气压强1.01×105Pa。压缩到最大限度时，气缸内的压强为3.03×106Pa，此肘混合气体的温度是
℃
3．检测发动机尾气发现，汽油机尾气中氮氧化物（以NOx表示）的含量远高于柴油机尾气，请解释原因，井写出相关的化学方程式。
4．由石油分馏而得到的汽油称直馏汽油，由裂化而得到的汽油称裂化汽油。单从使用效果看，汽油机一般使用何种汽油为宜，为什么？
5．若汽油机使用的汽油（辛烷C8H18）在气缸内完全燃烧，则空气的质量与辛烷的质量之比x值为 ；若空气的质量与辛烷的质量之比大于x值，则尾气中有害气体含量较多的是 ；若空气的质量与辛烷的质量之比小于x值，则尾气中有害气体含量较多的是 。
6．为减少汽车对城市大气的污染，1998年6月我国成功地开发出了以新燃料作能源的“绿色汽车”，这种汽车可避免有毒的有机铅、苯和苯的同系物以及多环芳烃的排放，保护环境。这种“绿色汽车”的燃料是
A 甲醇 B 汽油 C 柴油 D 重油
7．汽车尾气除上述NOx有毒气体外，还有燃料未完全燃烧的还原性气体以及SO2气体等。目前治理的方法是在汽车的排气管上装一个“催化转换器”（用铂、钯合金作催化剂），使上述气体反应，生成可参与大气生态环境循环的无毒气体，并促使燃料充分燃烧及SO2的转化，但“催化转换器”能在一定程度上提高空气的酸度。请问这是为什么？写出相应的化学反应方程式，并请你想出两种控制城市空气污染源的方法。
8．某日，一少女所驾驶的摩托车遭飞贼抢劫，此时少女迅速拿出一小物件，对着已逃出几十米开外的摩托车一按按钮，只见摩托车立即熄火停车而将飞贼抛出老远。你认为这种“遥控停车装置”最可能的原理是什么？
9．你站在离路口几十米的地方观察红绿灯下等候通行的两辆外形完全的大卡车，如何判断哪一辆是采用的柴油机？
10．柴油平均含碳约85％，含氢约14％。前几年的报刊杂志上报道了“中国的第五大发明”：把25％的柴油和75％的水混合起来，加少量“膨化剂”，就可以变成“膨化柴油”，简称“水变油”。据说，它和天然的柴油有相同的热值。此“发明”得到包括我国某名牌大学校长在内的若干位教投专家的肯定，并通过了“鉴定”；但同时被中科院何柞麻院士等一大批教授。专家所否定。问：“水变油”是否可能？请你设计一个实验思路（不必详述实验操作过程），证明水是否能变成油？
11．展望21世纪，人类最理想的燃料是什么？为什么？目前存在的主要问题是什么？
内燃机原理及其相关知识涉及到物理、化学、环保等方面的知识，比较适合编写理科综合试题。本题涉及的知识有：物理知识——机械原理。气态方程、遥控原理等；化学知识——汽油和柴油的组成、物质燃烧原理、放电条件下的氮氧化合、简单石油化工、环境化学、原子核的初步知识等。题中还特意设置了一道揭露类似于“法轮功”的伪科学试题，有助于考生提高辨别真伪科学的能力。从设题的特点看，本题仍采用“平行式”命题，题中有客观性命题，也有具有创意性的主观性命题，这有利于检查考生文理科的综合素质。
1．据初中物理中的机械原理知：内燃机的活塞运动是通过连杆和曲轴转换为圆周运动，从而驱动汽车。
2．由气态方程知 T＝627℃
3．汽油机的点火方式为电火花点火，此时空气中的氮气和氧气化合。（反应式略）
4．因裂化汽油中含大量的不饱和烃，活性高，易被氧化，不稳定，故过去汽油机一般使用直馏汽油。
5．汽油燃烧较复杂，可写为2 C8H18＋17O2→16CO＋18H2O（不完全燃烧），2 C8H18＋25O2→16CO2＋18H2O（完全燃烧）。由此方程式很容易算出x＝14.7。若空气的质量与辛烷的质量之比大于x，则尾气中有害气体多为NOx或NO和NO2；反之，则为CO。
6．因汽油、柴油和重油这些从石油中提取的矿物燃料燃烧后会对环境造成污染，故应选用A。
7．本小题涉及环保问题，由题给信息可知：（反应式略），故空气的酸度提高。要控制城市污染源，必须控制矿物燃料的用量，如使用电动车、开发和使用氢能源等。
8．根据燃烧三要素，欲使摩托车熄火，可从三个角度考虑：一是停止供油，二是停止供空气，三是不点火。前两种角度涉及到油路或气体通道的机械控制，遥控技术复杂，可靠性差，唯有通过断开火花塞供电电源使之不能点火最简便易行。据此可简答成：利用遥控器断开火花塞电源，即可停车。
9．由于距离较远，无法通过闻气味、听声音来区别。可根据柴油比汽油的碳原子多，含碳量高，燃烧时冒黑烟来区别、可简答成：观察汽车的排气管，由停车怠速状态加油起步时冒黑烟的是柴油机，这是因为柴油中的烃分子比汽油大，突然加油时燃烧不充分所致。
10．本小题意在揭露伪科学。水的组成是11％的氢和89％的氧，柴油平均为14％的氢和85％的碳。水要变成柴油，水中的氧元素必须定量地分别变成氢、碳两种元素，例如： O→C＋4H， 3O→4C这涉及到原子核的碎裂与重组，需要极高的能量（类似于原子弹爆炸的变化），少量的“膨化剂”难以提供如此高的能量，可见，“水变油”难成事实。鉴定的方法是，在防伪的条件下，对现场配制的“膨化柴油”与柴油同时进行化学分析，看看彼此的元素组成是否相同或相近似，以说明氧是否变成了碳和氢；也可进行同位素分析，如果氧变成氢和碳，则其同位素含量一定不同于柴油中的氢和碳。
11．因氢气的燃烧值大，且燃烧后生成水，无污染，故为理想的燃料。目前存在的问题是：水具有很高的热稳定性，即使加热到2000K，也只有0.588％的水分解成氢气和氧气，必须寻找一种方法，使水在常温下分解。