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。

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。

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逆·c(MbO2)。已知37℃时k逆=60 s-1,则k正=______________(注明速率常数单位)。

【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

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

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