化學(xué)與生命活動(dòng)密切相關(guān)。以下是人體中血紅蛋白、肌紅蛋白與O2結(jié)合機(jī)制的相關(guān)研究,假定其環(huán)境溫度均為36.8℃。
(1)血紅蛋白Hb結(jié)合O2形成動(dòng)脈血,存在反應(yīng)①:HbH+(aq)+O2(g)?HbO2(aq)+H+(aq)。該反應(yīng)可自發(fā)進(jìn)行,則其△H
<
<
0(填“>”或“<”);血液中還同時(shí)存在反應(yīng)。②:CO2+H2O?H++,結(jié)合反應(yīng)①②,肺部氧分壓較高
較高
(填“較高”或“較低”)有利于CO2排出體外,從化學(xué)平衡角度解釋原因增大氧分壓,反應(yīng)①正向移動(dòng),產(chǎn)生較高濃度的H+,從而使反應(yīng)②平衡逆向移動(dòng)
增大氧分壓,反應(yīng)①正向移動(dòng),產(chǎn)生較高濃度的H+,從而使反應(yīng)②平衡逆向移動(dòng)
。
(2)肌肉中大量肌紅蛋白Mb也可結(jié)合O2形成MbO2,即反應(yīng)③:Mb(aq)+O2(g)?MbO2(aq),其平衡常數(shù)K=.其它條件不變,隨著氧分壓p(O2)增大,K值不變
不變
(填“變大”、“變小”或“不變”)。已知在氧分壓p(O2)=2.00kPa的平衡體系中,=4.0.吸入的空氣中p(O2)=21kPa,計(jì)算此時(shí)Mb與氧氣的最大結(jié)合度(平衡轉(zhuǎn)化率)約為98%或0.98
98%或0.98
(保留兩位有效數(shù)字)。
(3)Hb分子具有四個(gè)亞基,且每個(gè)亞基有兩種構(gòu)型(T型和R型)。圖1中,T0、R0表示未結(jié)合O2的T型和R型,且存在可逆的變構(gòu)效應(yīng):T0?R0,正向平衡常數(shù)為K.當(dāng)四分子O2與Hb的四個(gè)亞基結(jié)合后,T4?R4也是變構(gòu)效應(yīng),正向平衡常數(shù)為K4。
①已知某肺炎病人肺臟中T0+4O2?T4反應(yīng)的n(O2)數(shù)據(jù)如表:
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 |
計(jì)算2.0min~8.0min內(nèi)以T的物質(zhì)的量變化表示的反應(yīng)速率v(T
4)為
1.0×10-8
1.0×10-8
mol?min
-1。
②現(xiàn)假定R型Hb對(duì)O
2的結(jié)合常數(shù)為K
R,T型Hb對(duì)O
2的結(jié)合常數(shù)為K
T.已知K
R>K
T,則圖中K
0<
<
K
4(填“>”或“<”)。
(4)氧氣是生命活動(dòng)必不可少的物質(zhì)。如圖2所示,以Pt為陽極,Pb(CO
2)的載體,使CO
2活化為陰極,電解經(jīng)CO
2飽和處理的KHCO
3溶液可使氧氣再生,同時(shí)得到甲醇。其陰極反應(yīng)式為
;從電解后溶液中分離甲醇的操作方法是
減壓蒸餾法或蒸餾法
減壓蒸餾法或蒸餾法
。