Question

【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)。

Answer 1

【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