Question

氮氣是空氣的主要成分，氮還是構(gòu)成蛋白質(zhì)的重要元素，空氣中的氮氣只有轉(zhuǎn)變成化合物，才能成為植物生長所需的含氮養(yǎng)料。圖4-3是生物利用自然界中氮元素的圖解，據(jù)圖回答下列問題：

圖4-3

（1）圖中（  ）表示生物固氮。地球上固氮量最大的微生物是__________，它生活在豆科植物的根內(nèi)，利用豆科植物光合作用制造的有機物生活，而它通過生物固氮制造的氨則供給豆科植物。因此它與豆科植物這種特殊關(guān)系叫__________。

（2）圖中④過程中的細菌是____________________，它屬于自養(yǎng)生物，因為它能利用環(huán)境中_______________的能量把____________________合成有機物。

（3）上圖說明組成生物體的一些基本化學(xué)元素在生物和無機環(huán)境之間是可以_________出現(xiàn)的，____________地流動的，這與生態(tài)系統(tǒng)的能量流動是不同的。生態(tài)系統(tǒng)的能量流動特點是：①_________________________，②________________________。

（4）寫出②和③有關(guān)固氮的化學(xué)方程式。

②__________________________________________________________________。

③__________________________________________________________________。

（5）氮氣在壓強為101 kPa，-195.8 ℃時變?yōu)橐簯B(tài)，因而在高科技領(lǐng)域中常用液氮制造低溫環(huán)境，使某些材料獲得超導(dǎo)性能。超導(dǎo)體的導(dǎo)電特性是_{_______________________}。當(dāng)前對超導(dǎo)材料的研究已取得顯著的進展，若超導(dǎo)應(yīng)用于電力工業(yè)中，將會引起一場革命。如采用超導(dǎo)電纜輸電，帶來的好處是：①___________________，②______________________。

Answer 1

思路解析：本題是化學(xué)與生物、物理的綜合題�？疾熘攸c是氮元素在自然界的循環(huán)，其中根瘤菌的作用、細菌在氮元素的吸收轉(zhuǎn)化中的作用、生物循環(huán)及超導(dǎo)知識都是解決本題的基礎(chǔ)。

答案：（1）① 根瘤菌  共生

（2）硝化細菌  無機物氧化  CO₂和H₂O

（3）反復(fù)  循環(huán)  逐級遞減  單向流動，不循環(huán)的

（4）②N₂+O₂2NO；2NO+O₂2NO₂；③3NO₂+H₂O2HNO₃+NO；NH₃+HNO₃NH₄NO₃

（5）電阻為零或?qū)﹄娏鳠o阻礙作用  無電能損耗  無需高壓輸電