化学与生命活动密切相关。以下是人体中血红蛋白、肌红蛋白与O2结合机制的相关研究,假定其环境温度均为36.8℃。
(1)血红蛋白Hb结合O2形成动脉血,存在反应①:HbH+(aq)+O2(g)HbO2(aq)+H+(aq)。该反应可自发进行,则其ΔH______0(填“>”或“<”);血液中还同时存在反应②:CO2+H2OH++HCO3-,结合反应①②,肺部氧分压_____(填“较高”或“较低”)有利于CO2排出体外,从化学平衡角度解释原因 ____________。
(2)肌肉中大量肌红蛋白 Mb也可结合O2形成MbO2,即反应③:Mb(aq)+O2(g)MbO2(aq),其平衡常数K=。其它条件不变,随着氧分压p(O2)增大,K值___(填“变大”、“变小”或“不变”)。已知在氧分压p(O2)=2.00 kPa 的平衡体系中,=4.0。吸入的空气中p(O2)=21 kPa,计算此时 Mb与氧气的最大结合度(平衡转化率)约为_______________(保留两位有效数字)。
(3)Hb分子具有四个亚基,且每个亚基有两种构型(T型和R型)。图中,T0、R0表示未结合O2的T型和R型,且存在可逆的变构效应:T0R0,正向平衡常数为K0;当四分子O2与Hb的四个亚基结合后,T4R4也是变构效应,正向平衡常数为K4。
①已知某肺炎病人肺脏中T0+4O2T4反应的n(O2)数据如下:
t/min | 0 | 2.0 | 4.0 | 6.0 | 8.0 |
n(O2)/10-6 mol | 1.68 | 1.64 | 1.58 | 1.50 | 1.40 |
计算2.0 min~8.0 min内以T的物质的量变化表示的反应速率v(T4)为_________mol·min-1。
②现假定R型Hb对O2的结合常数为KR,T型Hb对O2的结合常数为KT。已知KR>KT,则图中K0____K4(填“>”或“<”)。
(4)氧气是生命活动必不可少的物质。如下图所示,以Pt为阳极,Pb(CO2)的载体,使CO2活化为阴极,电解经CO2饱和处理的KHCO3溶液可使氧气再生,同时得到甲醇。其阴极反应式为____;从电解后溶液中分离甲醇的操作方法是_______________。
高三化学综合题困难题
化学与生命活动密切相关。以下是人体中血红蛋白、肌红蛋白与O2结合机制的相关研究,假定其环境温度均为36.8℃。
(1)血红蛋白Hb结合O2形成动脉血,存在反应①:HbH+(aq)+O2(g)HbO2(aq)+H+(aq)。该反应可自发进行,则其ΔH______0(填“>”或“<”);血液中还同时存在反应②:CO2+H2OH++HCO3-,结合反应①②,肺部氧分压_____(填“较高”或“较低”)有利于CO2排出体外,从化学平衡角度解释原因 ____________。
(2)肌肉中大量肌红蛋白 Mb也可结合O2形成MbO2,即反应③:Mb(aq)+O2(g)MbO2(aq),其平衡常数K=。其它条件不变,随着氧分压p(O2)增大,K值___(填“变大”、“变小”或“不变”)。已知在氧分压p(O2)=2.00 kPa 的平衡体系中,=4.0。吸入的空气中p(O2)=21 kPa,计算此时 Mb与氧气的最大结合度(平衡转化率)约为_______________(保留两位有效数字)。
(3)Hb分子具有四个亚基,且每个亚基有两种构型(T型和R型)。图中,T0、R0表示未结合O2的T型和R型,且存在可逆的变构效应:T0R0,正向平衡常数为K0;当四分子O2与Hb的四个亚基结合后,T4R4也是变构效应,正向平衡常数为K4。
①已知某肺炎病人肺脏中T0+4O2T4反应的n(O2)数据如下:
t/min | 0 | 2.0 | 4.0 | 6.0 | 8.0 |
n(O2)/10-6 mol | 1.68 | 1.64 | 1.58 | 1.50 | 1.40 |
计算2.0 min~8.0 min内以T的物质的量变化表示的反应速率v(T4)为_________mol·min-1。
②现假定R型Hb对O2的结合常数为KR,T型Hb对O2的结合常数为KT。已知KR>KT,则图中K0____K4(填“>”或“<”)。
(4)氧气是生命活动必不可少的物质。如下图所示,以Pt为阳极,Pb(CO2)的载体,使CO2活化为阴极,电解经CO2饱和处理的KHCO3溶液可使氧气再生,同时得到甲醇。其阴极反应式为____;从电解后溶液中分离甲醇的操作方法是_______________。
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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的量占总Hb或Mb的量的比值)和氧气分压p(O2)密切相关。请回答下列问题:
(1)人体中的血红蛋白(Hb)能吸附O2、H+,相关反应的热化学方程式及平衡常数如下:
Ⅰ.Hb(aq)+H+(aq)HbH+(aq) ΔH1 K1
Ⅱ.HbH+(aq)+O2(g)HbO2(aq)+H+(aq) ΔH2 K2
Ⅲ.Hb(aq)+O2(g)HbO2(aq) ΔH3 K3
ΔH3=_____(用ΔH1、ΔH2表示),K3=_____(用K1、K2表示)。
(2)Hb与氧气的结合能力受到c(H+)的影响,相关反应如下:HbO2(aq)+H+(aq)HbH+(aq)+O2(g)。37 ℃,pH分别为7.2、7.4、7.6时氧气分压p(O2)与达到平衡时Hb与氧气的结合度的关系如图1所示,pH=7.6时对应的曲线为_____(填“A”或“B”)。
(3)Mb与氧气结合的反应如下:Mb(aq)+O2(g)MbO2(aq) ΔH,37 ℃时,氧气分压p (O2)与达平衡时Mb与氧气的结合度a的关系如图2所示。
①已知Mb与氧气结合的反应的平衡常数的表达式K=,计算37 ℃时K=_____kPa-1。
②人正常呼吸时,体温约为37 ℃,氧气分压约为20.00 kPa,计算此时Mb与氧气的最大结合度为______(结果保留3位有效数字)。
③经测定,体温升高,Mb与氧气的结合度降低,则该反应的ΔH____(填“>”或“<”)0。
④已知37 ℃时,上述反应的正反应速率v(正)=k1·c(Mb)·p(O2),逆反应速率v(逆)=k2·c(MbO2),若k1=120 s-1·kPa-1,则k2=______。37 ℃时,图2中C点时,=____。
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化学与生活密切相关。下列说法错误的是
A. 蛋白质进入人体后水解成多种氨基酸
B. 绿色化学要求从源头上消除或减少生产活动对环境的污染
C. 燃煤中加入CaO可以减少酸雨的形成及温室气体的排放
D. 生活用品尼龙绳主要是由合成纤维制造的
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肌红蛋白(Mb)是由肽链和血红素辅基组成的可结合氧的蛋白,广泛存在于肌肉中。肌红蛋白结合氧的反应为:Mb(aq)+O2(g)MbO2(aq)。肌红蛋白的结合度(即转化率α)与氧气分压p(O2)密切相关,37℃时,反应达平衡时测得的一组实验数据如图所示。回答下列问题:
(1)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达);
(2)平衡时,肌红蛋白的结合度α=___________[用含p(O2)和K的代数式表示];37℃时,若空气中氧气分压为20.0kPa,人正常呼吸时α的最大值为___________%结果保留2位小数);
(3)一般情况下,高烧患者体内MbO2的浓度会比其健康时___________(填“高”或“低”);在温度不变的条件下,游客在高山山顶时体内MbO2的浓度比其在山下时___________(填“高”或“低”);
(4)上述反应的正反应速率υ正=k正c(Mb)p(O2),逆反应速率υ逆=k逆c(MbO2)。k正和k逆分别是正向和逆向反应的速率常数。37℃时,上图中坐标为(1.00,50.0)的点对应的反应状态为向___________进行(填“左”或“右”),此时υ正︰υ逆=___________(填数值)。
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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____________。
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化学与生产、生活、科技、环境等密切相关。下列说法正确的是
A. 地沟油禁止用于食品用油,但可以用于制肥皂和生物柴油
B. 石油裂解、海水晒盐、纤维素制火棉都包含化学变化
C. 糖类、油脂和蛋白质在人体内均被水解为人体能直接吸收的有机物
D. “嫦峨三号”使用的碳纤维是一种新型的有机高分子材料
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化学与生活、生产密切相关,下列有关说法错误的是( )
A. 碘酒能使蛋白质变性,涂在人体皮肤上可杀菌消毒
B. 大米、小米、马铃薯中均含有淀粉,可为人体活动提供能量
C. “滴水石穿、绳锯木断”都不涉及化学变化
D. “凿开混沌得乌金,藏蓄阳和意最深.爝火燃回春浩浩,洪炉照破夜沉沉”这里“乌金”指的是煤
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化学与社会、生产、生活密切相关。下列说法正确的是
A.登高山时防晒是为了防止强紫外线引起皮肤蛋白质被灼伤变性
B.油脂是人类维持生命活动所需能量的主要来源
C.PM2.5是指空气中氮氧化物和硫氧化物含量之和
D.柠檬属于酸性食物
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化学与生活、生产密切相关,下列有关说法错误的是
A. 碘酒能使蛋白质变性,涂在人体皮肤上可杀菌消毒
B. 大米、小米、马铃薯中均含有淀粉,可为人体活动提供能量
C. 食盐、糖、醋可作调味剂,不可用作食品防腐剂
D. 船帕外壳装上锌块防腐,采用的是牺牲阳极的阴极保护法
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化学与生活、能源、环境等密切相关。下列叙述正确的是
A.油脂和蛋白质是人体必需的营养物质,都属于高分子化合物
B.食品包装袋中常有硅胶、生石灰、还原铁粉等,其作用都是吸水,防止食品变质
C.电热水器用镁棒防止金属内胆腐蚀,原理是牺牲阳极的阴极保护法
D.屠呦呦用乙醚提取青蒿素的过程属于化学变化
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