【題目】人體內(nèi)的血紅蛋白(Hb)和肌紅蛋白(Mb)均可與O2結(jié)合,Hb也可以與CO結(jié)合。

已知:反應(yīng)①:Hb(aq)+O2(g)HbO2(aq) H10;

反應(yīng)②:Hb(aq)+CO(g)HbCO(aq) H20

反應(yīng)③:HbO2(aq)+CO(g)HbCO(aq)+O2(g) H3

(1)H3=_____(用H1H2表示);反應(yīng)③自發(fā)進行的趨勢較大,則H1_____H2(填、“=”

(2)CO中毒者應(yīng)立即轉(zhuǎn)移至空氣新鮮的地方,結(jié)合反應(yīng)③,從平衡移動的原理分析這樣做的理由是_____。

(3)肌紅蛋白結(jié)合O2的化學(xué)方程式為Mb(aq)+O2(g) MbO2(aq) H0,研究發(fā)現(xiàn),37 時,v=kAc(Mb)p(O2),v=kDc(MbO2)kAkD分別是正向和逆向反應(yīng)的速率常數(shù))。

①對于CO中毒的病人,為解毒需要將v提高到正常人的4倍,假設(shè)病人體內(nèi)c(Mb)與常人相同,空氣中p(O2)20.0kPa,則解毒時提供病人呼吸的O2的壓強是__________。

②該反應(yīng)平衡總數(shù)的表達式為,37℃時,反應(yīng)達平衡時測得MbO2結(jié)合度[a(Mb),即Mb的轉(zhuǎn)化率]的一組實驗如下圖所示,則37℃時該反應(yīng)的K=_______,a(Mb)=________(用含p(O2)的式子表示)。

T℃時,kPa-1,則T______37(填“=”),理由是________________。

【答案】H2-H1 > 增大O2的濃度,減小CO的濃度,使平衡逆移 80.0kPa 2 kPa-1 2 kPa-1 K(T℃)<K(37℃),該反應(yīng)為放熱反應(yīng),升溫會使平衡常數(shù)減小

【解析】

(1)根據(jù)蓋斯定律,將②-①,整理可得③式;根據(jù)體系的自由能G=H-TS<0,反應(yīng)能夠自發(fā)進行判斷;

(2)O2是生成物,增大生成物O2的濃度,可以使平衡逆向移動,也可以對CO進行稀釋;

(3)①根據(jù)速率要求,結(jié)合速率常數(shù)只與溫度有關(guān)分析;

②根據(jù)平衡常數(shù)的含義,結(jié)合37℃時,O2的平衡分壓為20.0kPa,用三段式計算;

③結(jié)合正、逆反應(yīng)速率的公式及可逆反應(yīng)達到平衡時二者相等,再根據(jù)溫度與反應(yīng)熱的關(guān)系判斷。

(1)由于化學(xué)反應(yīng)中的能量變化與反應(yīng)途徑無關(guān),只與物質(zhì)的始態(tài)和中態(tài)有關(guān),根據(jù)蓋斯定律,將②-①,整理可得③式,熱化學(xué)方程式為:HbO2(aq)+CO(g)HbCO(aq)+O2(g) H3=H2-H1;反應(yīng)③自發(fā)進行的趨勢較大,說明體系的自由能G=H-TS<0,該反應(yīng)反應(yīng)前后氣體體積不變,則說明H3<0,由于H3=H2-H1;則H1>H2;

(2)O2是生成物,增大生成物的濃度,平衡逆向移動,可以使血紅蛋白與CO解離,就可以減輕人體的中毒癥狀;

(3)①對于CO中毒的病人,為解毒需要將v提高到正常人的4倍,假設(shè)病人體內(nèi)c(Mb)與常人相同,空氣中p(O2)20.0kPa,由于v=kAc(Mb)p(O2),則速率為正常人的四倍,則氧氣產(chǎn)生的壓強也為原來的四倍,因此解毒時提供病人呼吸的O2的壓強是4×20.0kPa=80.0kPa

②假設(shè)開始時Mb的濃度為1,根據(jù)三段式

可逆反應(yīng) Mb(aq)+O2(g)MbO2(aq)

c(開始) 1 0

c(轉(zhuǎn)化) a a

c(平衡) 1-a a

K=,根據(jù)空氣中p(O2)20.0kPa,此時a=80%,帶入上式可得K==2.0(kPa)-1

假設(shè)開始時Mb的濃度為1,根據(jù)三段式

可逆反應(yīng) Mb(aq)+O2(g)MbO2(aq)

c(開始) 1 0 0

c(轉(zhuǎn)化) a p(O2) a

c(平衡) 1-a p(O2) a

K=,整理可a=,由于該溫度下平衡常數(shù)K=2,將K=2帶入上式可得a=。

③肌紅蛋白結(jié)合O2的化學(xué)方程式為Mb(aq)+O2(g) MbO2(aq) ,H0,v=kAc(Mb)p(O2)v=kDc(MbO2)當(dāng)反應(yīng)達到平衡時,v= v,kAc(Mb)p(O2)= kDc(MbO2),則,在37℃時K=2.0(kPa)-1>-1(kPa)-1,說明平衡逆向移動,由于該反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng),根據(jù)平衡移動原理,升高溫度,平衡向吸熱的逆反應(yīng)方向移動,使化學(xué)平衡常數(shù)降低,所以溫度T>37℃。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

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【題目】根據(jù)下列有關(guān)圖象,說法正確的是

A. 由圖知,反應(yīng)在T1、T3處達到平衡,且該反應(yīng)的△H0

B. 由圖知,反應(yīng)在t6時,NH3體積分數(shù)最大

C. 由圖知,t3時采取的措施是降低反應(yīng)體系溫度

D. Ⅲ10L容器、850℃時反應(yīng),由圖知,到4min時,反應(yīng)放出516kJ的熱量

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已知:①

(R1R2、R3代表烴基)

回答下列問題:

1C的名稱是________,反應(yīng)②的反應(yīng)類型是___________。

2B的順式結(jié)構(gòu)簡式為_________,F的結(jié)構(gòu)簡式為__________。

3)反應(yīng)①的化學(xué)方程式為_________。

4C有多種同分異構(gòu)體,其中與C具有完全相同的官能團,且核磁共振氫譜只有兩個峰的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式為______(不考慮立體異構(gòu))。

5)已知:氨基(-NH2)與羥基類似,也能發(fā)生反應(yīng)①。在由F制備K的過程中,常會產(chǎn)生副產(chǎn)物L。L分子式為C16H13NO3,含三個六元環(huán),則L的結(jié)構(gòu)簡式為______。

6)已知:酸酐在水溶液中極易水解。寫出由馬來酸酐合成酒石酸的合成路線:____________________。

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【題目】有關(guān)電化學(xué)知識的描述正確的是

A. Cu+H2SO4= CuSO4+H2↑這個反應(yīng)可設(shè)計成原電池。

B. 利用Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2,可設(shè)計如圖所示原電池裝置,鹽橋內(nèi)K+向FeCl3溶液移動。

C. 因為鐵的活潑性強于銅,所以將鐵、銅用導(dǎo)線連接后放入濃硝酸中組成原電池,鐵作負極,銅作正極,其負極反應(yīng)式為Fe-2e=Fe2+

D. 由Al、Mg與氫氧化鈉溶液組成的原電池,其負極反應(yīng)式為Mg-2e+2OH=Mg(OH)2。

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A. HClO電離 HClO=ClO-+H+

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D. KF水解 Fˉ+H2OHF+OHˉ

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A. 二者物質(zhì)的量之比為32

B. 二者質(zhì)量之比為32

C. 二者摩爾質(zhì)量之比為23

D. 二者消耗H2SO4的物質(zhì)的量之比為23

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【題目】下列關(guān)于有機化合物的說法正確的是

A. 煤中含有苯、甲苯和粗氨水,可通過干餾得到

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【題目】高磷鮞狀赤鐵礦(主要含有、少量CaO,)是我國一種重要的沉積型鐵礦資源,以高磷鮞狀赤鐵礦為原料制備純度較高的鐵紅,其流程如圖所示。下列說法錯誤的是

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