Question

【題目】含氮化合物與生產、生活、生命和環境息息相關。

(1)NO加速臭氧層被破壞，其反應過程如圖所示。

①NO的作用是________________________。

②已知：O3(g)+O(g) ＝2O2(g) △H=-143kJ·mol-1

反應l：O3(g)+NO(g) ＝NO2(g)+O2(g)△H1=-200.2kJ·mol-1

則反應2的熱化學方程式為____________________________。

(2)肌紅蛋白(Mb)是肌肉內儲存氧的蛋白質，構成肌紅蛋白的甘氨酸(H2NCH2COOH)是一種兩性物質，在溶液中以三種離子形式存在，其轉化關系如下三種離子的物質的量分數(δ)與[]的關系如圖所示。

①溶液呈中性時，三種離子濃度由大到小的順序為______________________。

②向AG=12的溶液中加入過量NaOH溶液時，主要反應的離子方程式為______________。

(3)肌紅蛋白(Mb)可與O2結合生成MbO2：。37℃時測得肌紅蛋白的結合度(α)與p(O2)的關系如下表。

[結合度(α)指已與O2結合的肌紅蛋白占總肌紅蛋白的物質的量分數]

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計算37℃時，上述反應的平衡常數K=__________kPa-1(氣體和溶液中的溶質分別用分壓和物質的量濃度表示)。

②37℃時，若空氣中氧氣分壓為21.0 kPa，則人正常呼吸時α的最大值為________％(保留1位小數)。

③溫度不變時，游客在山頂時體內MbO2的濃度比在山下________(填“高”或“低”)。

④研究發現，v正=k正·c(Mb)·p(O2)，v逆=k逆·c(MbO2)。已知37℃時k逆=60 s-1，則k正=______________(注明速率常數單位)。

Answer 1

【答案】催化劑 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只是參與化學反應中間歷程的，而其本身的數量和化學性質在反應前后基本保持不變；

②利用蓋斯定律解題；

(2)隨著橫坐標增大，堿性減弱，酸性增強，根據可知H2NCH2COO－堿性越強含量越大，H3N+CH2COO－在接近中性時含量最大，H3N+CH2COOH酸性越強含量越大，由此確定Ⅰ線為H2NCH2COO－,Ⅱ線為H3N+CH2COO－,Ⅲ線為H3N+CH2COOH，以此分析；

(3)①K=kPa-1，利用表格中數據進行計算；

②利用①中計算的K計算即可；

③根據表格提供數據可知p(O2)越小，結合度越低，c（MbO2）越小；

④利用①中計算的K，根據平衡時v正= v逆進行計算；

(1)①NO只是參與化學反應中間歷程的，而其本身的數量和化學性質在反應前后基本保持不變，因此NO的作用是催化劑；

答案：催化劑

②利用蓋斯定律，根據已知；O3(g)+O(g) =2O2(g) △H=-143kJ·mol-1

O3(g)+NO(g) =NO2(g)+O2(g)△H1=-200.2kJ·mol-1

前者減去后者可得：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隨著橫坐標增大，堿性減弱，酸性增強，根據題干可知堿性越強H2NCH2COO－含量越大，在AG=0～4范圍時H3N+CH2COO－含量最大，酸性越強H3N+CH2COOH含量越大，由此確定Ⅰ線為H2NCH2COO－,Ⅱ線為H3N+CH2COO－,Ⅲ線為H3N+CH2COOH，溶液呈中性也就是AG=0，三種離子濃度由大到小的順序可根據圖像得到為c(H3N+CH2COO－)>c（H2NCH2COO－）>c(H3N+CH2COOH)；

答案：c(H3N+CH2COO－)>c（H2NCH2COO－）>c(H3N+CH2COOH)

②根據可知加入過量NaOH溶液時溶液中主要存在H2NCH2COO-，AG=12時溶液中主要存在H3N+CH2COOH，據此寫出離子方程式為: H3N+CH2COOH+2OH－= H2NCH2COO－+2H2O；

答案：H3N+CH2COOH+2OH－= H2NCH2COO－+2H2O

(3)①K=kPa-1，利用表格中第一組數據可知：設肌紅蛋白總濃度c

c×（1-50%） 0.50kPa c×50%

K==2

②利用①中計算所得K=2計算即可；

2=，得α=97.7；

答案：97.7

③根據表格提供數據可知p(O2)越小，結合度越低， MbO2濃度越低；

答案：低

④利用①中計算的K=2，根據平衡時v正= v逆進行計算；

平衡時v正= v逆， 則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