Question

【題目】緩沖和供氧是維持人體正常生理活動的兩個重要平衡系統(tǒng)，回答下列問題：

Ⅰ.人體血液中存在平衡：H2CO3 (aq)H+(aq)+HCO3-(aq) △H，該平衡可使血液的pH維持在一定范圍內(nèi)。

(1)已知：

CO2(g)CO2(aq) △H1=akJ·mol-l；

CO2(aq)+H2O(l)H2CO3 (aq) △H2=bkJ mol-1；

HCO3-(aq)H+(aq)+CO32-(aq) △H3=ckJ mol-1；

CO2(g)+H2O(l)2H+(aq)+CO32-(aq) △H4=dkJ mol-1。

則上述電離方程式中△H =_____________(用含a、b、c、d的代數(shù)式表示)。

(2)若某人血液中c(HCO3-)：c(H2CO3)=20：1，pKa1(H2CO3)=6.1，則該人血液的pH=_____________,pH升高，則___(填“增大”“減小”或“不變”)。

(3)當有少量酸性物質(zhì)進入血液后，血液的pH變化不大，用平衡移動原理解釋上述現(xiàn)象：_____________。

Ⅱ.肌細胞石儲存氧氣和分配氧氣時存在如下平衡：

Mb(aq)+O2(g)MbO2(aq)。

肌紅蛋白 氧合肌紅蛋白

(4)經(jīng)測定動物體溫升高，氧氣的結(jié)合度[α(MbO2)，氧合肌紅蛋白的濃度占肌紅蛋白初始濃度的百分數(shù)]降低，則該反應(yīng)的△H_______________(填“>”或“<”)0。

(5)溫度為37 ℃時，氧氣的結(jié)合度[α(MbO2)與氧氣的平衡分壓[p(O2)]關(guān)系如下圖所示：

①利用R點所示數(shù)據(jù)，計算37 ℃時該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=_________________(氧氣的平衡濃度可用氧氣的平衡分壓代替求算)。

②已知37 ℃時，該反應(yīng)的正反應(yīng)速率v(正)=k1c(Mb)×p(O2)，逆反應(yīng)速率v(逆)=k2c(MbO2)，若k2=60s-1，則k1=___________________。

Answer 1

【答案】 (d-a-b-c) kJ mol-1 7.4 減小 當少量酸性物質(zhì)進入血液后，平衡H2CO3H++HCO3-向左移動，使H+濃度變化較小，血液的pH基本不變 < 2.00kPa-1 120s-1·kPa-1

【解析】試題分析：本題通過對“人體血液中存在平衡”和“肌細胞石儲存氧氣和分配氧氣時存在的平衡”的討論，主要考查蓋斯定律的運用、平衡常數(shù)表達式、平衡移動原理等知識，考查考生對平衡移動原理的綜合運用能力、綜合運用平衡常數(shù)的計算能力。

解析：（1）將已知的反應(yīng)依次編號為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ，將四個反應(yīng)用Ⅳ-Ⅰ-Ⅱ-Ⅲ既得反應(yīng)H2CO3 (aq)H+(aq)+HCO3-(aq) ，所以 △H=△H4-△H1-△H2-△H3=（d-a-b-c）kJ mol-1。正確答案：（d-a-b-c）kJ mol-1。（2），所以，。pH升高時，c（H+）減小，所以隨c（H+）減小而減小。正確答案：7.4、減小。（3）由于人體血液中存在平衡：H2CO3 (aq)H+(aq)+HCO3-(aq) ，所以少量酸性物質(zhì)進入血液后，平衡逆向移動，因此H+濃度變化部分被抵消，血液的pH變化較小。正確答案：當少量酸性物質(zhì)進入血液后，平衡H2CO3H++HCO3-向左移動，使H+濃度變化較小，血液的pH基本不變。（4）Mb(aq)+O2(g)MbO2(aq)，溫度升高時氧氣的結(jié)合度降低，既升高溫度平衡逆向移動，所以正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，△H<0。正確答案：<。（5）“氧氣的結(jié)合度α(MbO2) 是指氧合肌紅蛋白的濃度占肌紅蛋白初始濃度的百分數(shù)”，既，則（算式Ⅰ）。①，代入R點讀數(shù)。②仍然選R點坐標數(shù)據(jù)，37 ℃反應(yīng)達到平衡時，v(正)=v（逆），則k1c(Mb)×P(O2)=k2c(MbO2)，代入上述算式Ⅰ及R點坐標數(shù)據(jù)，所以。正確答案：2.00kPa-1、120s-1·kPa-1。