Question

【题目】缓冲和供氧是维持人体正常生理活动的两个重要平衡系统，回答下列问题：

Ⅰ.人体血液中存在平衡：H2CO3 (aq)H+(aq)+HCO3-(aq) △H，该平衡可使血液的pH维持在一定范围内。

(1)已知：

CO2(g)CO2(aq) △H1=akJ·mol-l；

CO2(aq)+H2O(l)H2CO3 (aq) △H2=bkJ mol-1；

HCO3-(aq)H+(aq)+CO32-(aq) △H3=ckJ mol-1；

CO2(g)+H2O(l)2H+(aq)+CO32-(aq) △H4=dkJ mol-1。

则上述电离方程式中△H =_____________(用含a、b、c、d的代数式表示)。

(2)若某人血液中c(HCO3-)：c(H2CO3)=20：1，pKa1(H2CO3)=6.1，则该人血液的pH=_____________,pH升高，则___(填“增大”“减小”或“不变”)。

(3)当有少量酸性物质进入血液后，血液的pH变化不大，用平衡移动原理解释上述现象：_____________。

Ⅱ.肌细胞石储存氧气和分配氧气时存在如下平衡：

Mb(aq)+O2(g)MbO2(aq)。

肌红蛋白 氧合肌红蛋白

(4)经测定动物体温升高，氧气的结合度[α(MbO2)，氧合肌红蛋白的浓度占肌红蛋白初始浓度的百分数]降低，则该反应的△H_______________(填“>”或“<”)0。

(5)温度为37 ℃时，氧气的结合度[α(MbO2)与氧气的平衡分压[p(O2)]关系如下图所示：

①利用R点所示数据，计算37 ℃时该反应的平衡常数K=_________________(氧气的平衡浓度可用氧气的平衡分压代替求算)。

②已知37 ℃时，该反应的正反应速率v(正)=k1c(Mb)×p(O2)，逆反应速率v(逆)=k2c(MbO2)，若k2=60s-1，则k1=___________________。

Answer 1

【答案】 (d-a-b-c) kJ mol-1 7.4 减小 当少量酸性物质进入血液后，平衡H2CO3H++HCO3-向左移动，使H+浓度变化较小，血液的pH基本不变 < 2.00kPa-1 120s-1·kPa-1

【解析】试题分析：本题通过对“人体血液中存在平衡”和“肌细胞石储存氧气和分配氧气时存在的平衡”的讨论，主要考查盖斯定律的运用、平衡常数表达式、平衡移动原理等知识，考查考生对平衡移动原理的综合运用能力、综合运用平衡常数的计算能力。

解析：（1）将已知的反应依次编号为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ，将四个反应用Ⅳ-Ⅰ-Ⅱ-Ⅲ既得反应H2CO3 (aq)H+(aq)+HCO3-(aq) ，所以 △H=△H4-△H1-△H2-△H3=（d-a-b-c）kJ mol-1。正确答案：（d-a-b-c）kJ mol-1。（2），所以，。pH升高时，c（H+）减小，所以随c（H+）减小而减小。正确答案：7.4、减小。（3）由于人体血液中存在平衡：H2CO3 (aq)H+(aq)+HCO3-(aq) ，所以少量酸性物质进入血液后，平衡逆向移动，因此H+浓度变化部分被抵消，血液的pH变化较小。正确答案：当少量酸性物质进入血液后，平衡H2CO3H++HCO3-向左移动，使H+浓度变化较小，血液的pH基本不变。（4）Mb(aq)+O2(g)MbO2(aq)，温度升高时氧气的结合度降低，既升高温度平衡逆向移动，所以正反应为放热反应，△H<0。正确答案：<。（5）“氧气的结合度α(MbO2) 是指氧合肌红蛋白的浓度占肌红蛋白初始浓度的百分数”，既，则（算式Ⅰ）。①，代入R点读数。②仍然选R点坐标数据，37 ℃反应达到平衡时，v(正)=v（逆），则k1c(Mb)×P(O2)=k2c(MbO2)，代入上述算式Ⅰ及R点坐标数据，所以。正确答案：2.00kPa-1、120s-1·kPa-1。