Question

【题目】血红蛋白(Hb)和肌红蛋白(Mb)分别存在于血液和肌肉中，都能与氧气结合，与氧气的结合度a(吸附O2的Hb或Mb占总Hb或Mb的比例）和氧分压p(O2)密切相关。

I .Hb与氧气的结合能力还受到c(H+)的影响，平衡如下：

HbO2(aq)+H+(aq) HbH+(aq)+O2(g) (反应①)。37℃，PH分别为7.2、7.4、7.6 时氧分压p(O2)和达平衡时的结合度的关系如图1

(1)图1中pH=7.6时的曲线为______ (填“a”或“b”)。

(2)血液中还存在平衡：CO2+H2OH2CO3H++HCO3-(反应②)，用平衡理论解释肺部高氧分压有利于CO2排出体外的原因___________。

II.Mb与氧气结合的平衡如下：Mb(aq)+O2(g) MbO2(aq)(反应③)，37℃时，氧分压p(O2)和达平衡时的结合度的关系如图2。

(3)若肌肉中Mb的初始浓度为c0 mol/L，结合度达到50%所需的时间为t min，此段时间内用MbO2表示的平均反应速率为____________。

(4)图2中a随p(O2)增大而增大的原因是______________。

(5) Mb与氧气结合的平衡常数的表达式K=，计算37℃时K=____________。

(6) Mb与氧气结合达平衡时结合度a=____________ [用含p(O2)和K的代数式表示]。

人正常呼吸时，温度约为37℃，空气中氧分压约为20.0kPa，计算此时Mb与氧气的最大结合度为____________。

Answer 1

【答案】 a 氧气分压高，使反应①平衡向逆反应方向移动，c( H+) 增大，导致反应②平衡向逆反应方向移动，释放出更多的CO2 mol/(Lmin) 反应③正反应是气体体积缩小的反应，p(O2)增大，平衡向正反应方向移动 2.00 kPa-1 97.6%

【解析】（1）考查影响化学平衡的因素，pH越大，c(H＋)越小，平衡向逆反应方向进行，与氧气的结合度越大，即a曲线是pH=7.6；（2）考查影响化学平衡的因素，氧气分压高，使平衡①向逆反应方向进行，增加与氧气的结合度，c(H＋)增大，促使反应②向逆反应方向进行，因此有利于CO2排出体外；（3）考查化学反应速率的计算，结合度达到50%，说明生成的MbO2的浓度为c0×50%mol·L－1， v(MbO2)=c0/2tmol/(L·min)；（4）考查影响化学平衡的移动，根据反应③的方程式，反应物的气体系数之和大于生成物的气体系数之和，增大压强，平衡向正反应方向移动；（5）本题考查化学平衡常数的计算，当p(O2)=2kPa，此时的结合度为80%，即c(MbO2)=c×80%mol·L－1，c(Mb)=c×20%mol·L－1，代入表达式，K=c×80%/(c×20%×2)=2.00kPa-1；（6）本题考查化学平衡常数的计算，根据(5)中化学平衡常数的表达式，有K=c(Mb)×a/[c(Mb)×(1－a)×p(O2)]，解得a=，K只受温度的影响，温度不变，则K不变，因此K=2，p(O2)=20，代入上述表达式，即a=97.6%。