Question

【題目】血紅蛋白(Hb)和肌紅蛋白(Mb)分別存在于血液和肌肉中，都能與氧氣結(jié)合，與氧氣的結(jié)合度a(吸附O2的Hb或Mb占總Hb或Mb的比例）和氧分壓p(O2)密切相關(guān)。

I .Hb與氧氣的結(jié)合能力還受到c(H+)的影響，平衡如下：

HbO2(aq)+H+(aq) HbH+(aq)+O2(g) (反應(yīng)①)。37℃，PH分別為7.2、7.4、7.6 時(shí)氧分壓p(O2)和達(dá)平衡時(shí)的結(jié)合度的關(guān)系如圖1

(1)圖1中pH=7.6時(shí)的曲線為______ (填“a”或“b”)。

(2)血液中還存在平衡：CO2+H2OH2CO3H++HCO3-(反應(yīng)②)，用平衡理論解釋肺部高氧分壓有利于CO2排出體外的原因___________。

II.Mb與氧氣結(jié)合的平衡如下：Mb(aq)+O2(g) MbO2(aq)(反應(yīng)③)，37℃時(shí)，氧分壓p(O2)和達(dá)平衡時(shí)的結(jié)合度的關(guān)系如圖2。

(3)若肌肉中Mb的初始濃度為c0 mol/L，結(jié)合度達(dá)到50%所需的時(shí)間為t min，此段時(shí)間內(nèi)用MbO2表示的平均反應(yīng)速率為____________。

(4)圖2中a隨p(O2)增大而增大的原因是______________。

(5) Mb與氧氣結(jié)合的平衡常數(shù)的表達(dá)式K=，計(jì)算37℃時(shí)K=____________。

(6) Mb與氧氣結(jié)合達(dá)平衡時(shí)結(jié)合度a=____________ [用含p(O2)和K的代數(shù)式表示]。

人正常呼吸時(shí)，溫度約為37℃，空氣中氧分壓約為20.0kPa，計(jì)算此時(shí)Mb與氧氣的最大結(jié)合度為____________。

Answer 1

【答案】 a 氧氣分壓高，使反應(yīng)①平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，c( H+) 增大，導(dǎo)致反應(yīng)②平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，釋放出更多的CO2 mol/(Lmin) 反應(yīng)③正反應(yīng)是氣體體積縮小的反應(yīng)，p(O2)增大，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng) 2.00 kPa-1 97.6%

【解析】（1）考查影響化學(xué)平衡的因素，pH越大，c(H＋)越小，平衡向逆反應(yīng)方向進(jìn)行，與氧氣的結(jié)合度越大，即a曲線是pH=7.6；（2）考查影響化學(xué)平衡的因素，氧氣分壓高，使平衡①向逆反應(yīng)方向進(jìn)行，增加與氧氣的結(jié)合度，c(H＋)增大，促使反應(yīng)②向逆反應(yīng)方向進(jìn)行，因此有利于CO2排出體外；（3）考查化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算，結(jié)合度達(dá)到50%，說(shuō)明生成的MbO2的濃度為c0×50%mol·L－1， v(MbO2)=c0/2tmol/(L·min)；（4）考查影響化學(xué)平衡的移動(dòng)，根據(jù)反應(yīng)③的方程式，反應(yīng)物的氣體系數(shù)之和大于生成物的氣體系數(shù)之和，增大壓強(qiáng)，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)；（5）本題考查化學(xué)平衡常數(shù)的計(jì)算，當(dāng)p(O2)=2kPa，此時(shí)的結(jié)合度為80%，即c(MbO2)=c×80%mol·L－1，c(Mb)=c×20%mol·L－1，代入表達(dá)式，K=c×80%/(c×20%×2)=2.00kPa-1；（6）本題考查化學(xué)平衡常數(shù)的計(jì)算，根據(jù)(5)中化學(xué)平衡常數(shù)的表達(dá)式，有K=c(Mb)×a/[c(Mb)×(1－a)×p(O2)]，解得a=，K只受溫度的影響，溫度不變，則K不變，因此K=2，p(O2)=20，代入上述表達(dá)式，即a=97.6%。