题目内容
【题目】含氮化合物与生产、生活、生命和环境息息相关。
(1)NO加速臭氧层被破坏,其反应过程如图所示。
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①NO的作用是________________________。
②已知:O3(g)+O(g) =2O2(g) △H=-143kJ·mol-1
反应l:O3(g)+NO(g) =NO2(g)+O2(g)△H1=-200.2kJ·mol-1
则反应2的热化学方程式为____________________________。
(2)肌红蛋白(Mb)是肌肉内储存氧的蛋白质,构成肌红蛋白的甘氨酸(H2NCH2COOH)是一种两性物质,在溶液中以三种离子形式存在,其转化关系如下
三种离子的物质的量分数(δ)与[
]的关系如图所示。
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①溶液呈中性时,三种离子浓度由大到小的顺序为______________________。
②向AG=12的溶液中加入过量NaOH溶液时,主要反应的离子方程式为______________。
(3)肌红蛋白(Mb)可与O2结合生成MbO2:
。37℃时测得肌红蛋白的结合度(α)与p(O2)的关系如下表。
[结合度(α)指已与O2结合的肌红蛋白占总肌红蛋白的物质的量分数]
p(O2)/kPa | 0.50 | 1.00 | 2.00 | 3.00 | 4.00 | 5.00 | 6.00 |
α(MbO2)% | 50.0 | 66.7 | 80.0 | 85.7 | 88.9 | 90.9 | 92.3 |
①计算37℃时,上述反应的平衡常数K=__________kPa-1(气体和溶液中的溶质分别用分压和物质的量浓度表示)。
②37℃时,若空气中氧气分压为21.0 kPa,则人正常呼吸时α的最大值为________%(保留1位小数)。
③温度不变时,游客在山顶时体内MbO2的浓度比在山下________(填“高”或“低”)。
④研究发现,v正=k正·c(Mb)·p(O2),v逆=k
【答案】催化剂 NO2(g)+O(g)=NO(g)+O2(g) △H=+57.2KJ/mol c(H3N+CH2COO-)>c(H2NCH2COO-)>c(H3N+CH2COOH) H3N+CH2COOH+2OH-= H2NCH2COO-+2H2O 2 97.7 低 120s-1 KPa-1
【解析】
(1)①NO只是参与化学反应中间历程的,而其本身的数量和化学性质在反应前后基本保持不变;
②利用盖斯定律解题;
(2)随着横坐标增大,碱性减弱,酸性增强,根据
可知H2NCH2COO-碱性越强含量越大,H3N+CH2COO-在接近中性时含量最大,H3N+CH2COOH酸性越强含量越大,由此确定Ⅰ线为H2NCH2COO-,Ⅱ线为H3N+CH2COO-,Ⅲ线为H3N+CH2COOH,以此分析;
(3)①K=
kPa-1,利用表格中数据进行计算;
②利用①中计算的K计算即可;
③根据表格提供数据可知p(O2)越小,结合度越低,c(MbO2)越小;
④利用①中计算的K,根据平衡时v正= v逆进行计算;
(1)①NO只是参与化学反应中间历程的,而其本身的数量和化学性质在反应前后基本保持不变,因此NO的作用是催化剂;
答案:催化剂
②利用盖斯定律,根据已知;O3(g)+O(g) =2O2(g) △H=-143kJ·mol-1
O3(g)+NO(g) =NO2(g)+O2(g)△H1=-200.2kJ·mol-1
前者减去后者可得:NO2(g)+O(g)=NO(g)+O2(g) △H=+57.2kJ/mol
答案:NO2(g)+O(g)=NO(g)+O2(g) △H=+57.2kJ/mol
(2)①随着横坐标增大,碱性减弱,酸性增强,根据题干可知碱性越强H2NCH2COO-含量越大,在AG=0~4范围时H3N+CH2COO-含量最大,酸性越强H3N+CH2COOH含量越大,由此确定Ⅰ线为H2NCH2COO-,Ⅱ线为H3N+CH2COO-,Ⅲ线为H3N+CH2COOH,溶液呈中性也就是AG=0,三种离子浓度由大到小的顺序可根据图像得到为c(H3N+CH2COO-)>c(H2NCH2COO-)>c(H3N+CH2COOH);
答案:c(H3N+CH2COO-)>c(H2NCH2COO-)>c(H3N+CH2COOH)
②根据
可知加入过量NaOH溶液时溶液中主要存在H2NCH2COO-,AG=12时溶液中主要存在H3N+CH2COOH,据此写出离子方程式为: H3N+CH2COOH+2OH-= H2NCH2COO-+2H2O;
答案:H3N+CH2COOH+2OH-= H2NCH2COO-+2H2O
(3)①K=
kPa-1,利用表格中第一组数据可知:设肌红蛋白总浓度c
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c×(1-50%) 0.50kPa c×50%
K=
=2
②利用①中计算所得K=2计算即可;
2=
,得α=97.7;
答案:97.7
③根据表格提供数据可知p(O2)越小,结合度越低, MbO2浓度越低;
答案:低
④利用①中计算的K=2,根据平衡时v正= v逆进行计算;
平衡时v正= v逆, 则k正·c(Mb)·p(O2)=k逆·c(MbO2),得K正=
= k逆×K=60s-1×2kPa-1=120s-1 KPa-1;
答案: 120s-1 KPa-1