环境化学考试参考题文档格式.docx
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5、简述大气中HO自由基的主要来源。
清洁大气中,
污染大气中,
,
6、简述大气中NO向NO2转化的各种途径。
NO向NO2转化的主要途径有:
与O3反应NO+O3NO2+O2
与氧化性自由基反应NO+RO2RO+NO2
与NO3反应NO+NO32NO2
7、列出大气中RCHO和RH可能的反应途径。
参考教材P94图2-38
8、列出大气中由C2H6生成PAN的反应途径。
参考教材P79PAN的生成
9、列出乙烯在大气中的可能反应路径。
与HO反应;
与臭氧反应;
与NO3反应。
10、列出乙烯与臭氧在大气中可能的反应及产物。
→CO+H2O
→CO2+H2
→CO2+2H
→HCOOH
→CO2+2HO2
11、何谓光化学烟雾?
它的形成条件什么?
解:
产生条件:
a.强烈的日光照射,多发生在中午或午后
b.大气中NOX和HC存在,主要由汽车尾气排放
c.大气湿度较低,t=24-32℃
d.强烈的逆温现象
e.地理区域主要分布在北纬30℃—60℃
11、简述大气中SO2氧化的几种途径。
参考教材P100-111
12、简述pH=5.6理论值不能作为酸雨真实pH界限值的原因。
可能存在以下几种原因:
在实际中酸雨的酸性还受其它酸碱性物质影响;
且引起酸雨的H2So4、HNO3还有其天然来源,对酸雨PH有贡献;
大气中碱性物质如NH3还会起中和作用,使PH值上升;
由于地区自然条件不同,PH背景值不同,因此而PH相同的地区其污染程度不一定相同。
13、简述影响酸雨形成的因素。
1)酸性污染物的排放及其转化条件;
2)大气中的氨;
3)颗粒物的酸度及其缓冲能力;
4)天气形势的影响。
14、试写出平流层臭氧损耗的催化反应及主要催化类型:
催化过程:
总反应:
平流层中催化反应类型:
NO/NO2循环反应;
(2)Cl/ClO循环反应;
(3)HOx循环反应
15、试写出平流层臭氧形成与损耗的基本化学反应。
臭氧形成:
总反应:
臭氧损耗:
16、什么是大气颗粒物的三模态?
如何识别各种粒子模?
大气颗粒物的三模态:
爱根核模、积聚模、粗粒子模
识别:
1)粒径不同,爱根核模<
积聚模<
粗粒子模
2)爱根核模可向积聚模转化,二者同属于细粒子,但细粒子与粗粒子之间不能进行转化
17、天然水中颗粒物的吸附作用有哪三种?
并说明水合氧化物对金属离子的专属吸附和非专属吸附的区别。
天然水中颗粒物的吸附作用分为表面吸附,离子交换吸附和专属吸附(2分)。
非专属吸附与专属吸附区别:
(3分,每条0.5分)
项目
非专属吸附
专属吸附
发生吸附的表面净电荷的符号
一
+,0,—
金属离子所起作用
反离子
配位离子
吸附时发生的反应
阳离子交换
配位体多换
吸附时要求体系PH值
>
等电点
任意值
吸附发生的位置
扩散层
内层
对表面电荷的影响
无
负电荷减少,正电荷增加
18、简述可能引起沉积物中重金属释放的因素。
1)盐的浓度升高;
2)氧化还原条件的变化;
3)降低PH值;
4)增加水中配合剂的含量;
19、简述电子活度PE的热力学定义,及它与PH的区别。
pE=-lg(ae),衡量溶液接受或给出电子的相对趋势;
pH=-lg(aH+),衡量溶液接受或迁移质子的相对趋势;
pE的热力学定义:
2H+(aq)+2e-=H2(g)
当H+(aq)在1单位活度与1个大气压H2的介质中,电子活度为1.00及pE=0.0。
而pH定义为在离子强度为零的溶液中,H+浓度为1.0×
10-7mol/L,故aH+=1.0×
10-7mol/L,则pH=7.0.
20、简述腐殖质的分类及其区别。
腐殖质按成分可分为
腐殖酸——可溶于稀碱但不溶于酸,分子量由数千到数万;
富里酸——可溶于酸又可溶于碱,分子量由数百到数千;
腐黑物——不溶于酸又不溶于碱
21、腐殖质对重金属迁移转化的影响。
共有4个方面:
1)可抑制金属以碳酸盐、硫化物和氢氧化物沉淀形式存在;
(2分)
2)影响颗粒物对重金属的吸附;
(1分)
3)对底泥中汞有显著的溶出作用;
4)影响重金属对水生生物的毒性。
21、影响腐殖质与重金属离子配合反应的因素有哪些?
1)腐殖质的浓度(2分)
2)腐殖质的来源和种类(1分)
3)PH值(1分)
4)盐度(1分)
22、腐殖质与重金属离子配合反应类型。
(参考教材P210)
22、土壤的活性酸度与潜在酸度的区别和联系。
土壤活性酸度与潜在酸度的区别
土壤活性酸度是土壤溶液中氢离子浓度的直接反映,用PH值表示。
土壤潜在酸度是由土壤胶体吸附的可代换性H+(代换性酸度)和Al3+(水解性酸度)引起的。
二者关系:
二者是同一平衡体系中的两种酸度,活性酸度是土壤酸度的外在表现,潜在酸度是活性酸度的储备,二者在一定条件下可相互转化。
23、简述有机磷农药在环境中的降解途径。
1)有机磷农药的非生物降解
吸附催化水解(在土壤中降解的主要途径)
光降解
2)有机磷农药的生物降解(重要途径)
在土壤中通过微生物降解或生物体内进行代谢。
三、选择题
1、下列关于环境化学研究的特点描述不正确的是(D)
A.环境样品的低浓度性。
B.环境化学研究的综合性。
C.环境样品的复杂性。
D.环境化学研究对象的危害性。
2、下列关于对流层的论述不正确者为(D)
A.对流层温度随高度增加而降低
B.对流层存在强烈的对流运动,绝大多数天气现象均发生在此层
C.对流层密度大,约占空气总质量的3/4
D.臭氧层存在于对流层中
3、大气组分按停留时间划分为准永久性气体、可变化组分和强可变组分,其中研究大气环境时关注的是可变化组分和强可变组分,人类活动对其影响较大。
下列不属于研究大气化学中需要关注的组分是(C)
A.H2OB.COC.N2D.O2
4、大气中下列哪种气体的主要来源是天然来源,而非人为来源。
(B)
A.NOB.H2SC.NH3D.CO2
5、NOX在大气中的含量叙述正确者为:
ANO与NO2含量相当;
BNO占绝大多数;
CNO2比NO含量高;
D都不对
6、影响燃料燃烧产生氮氧化物的主要因素之一是空然比,对于典型汽油,其化学计量空然比为(A)
A.14.6B.15.4C.16.4D.15.0
7、氟氯烃
的分子式为(D)
A.CHFCl2B.CF2Cl2C.C2H2F2Cl2D.C2F3Cl3
8、氟氯烃
的分子式为(B)
9、大气中重要污染物按组份划分不包括哪一类?
(C)
A.含硫化合物B.含氮化合物
C.含氧化合物D.含卤化合物
E.含碳化合物
10、一般来说,化学键能大于167.4KJ/mol,当λ=700nm时,光量子能量为170.9KJ/mol,下列说法不正确的是(C)
A.λ=700nm的光不能引发光化学反应;
B. λ<
700nm的光可能引发光化学反应;
C.λ>
D.λ≤700nm的光可能引发光化学反应;
11、大气中对HO2自由基的产生贡献最多的途径是(B)
A.CH3ONO的光解;
B.HCHO的光解;
C.H2O2的光解;
D.HNO2的光解
12、对于大气化学反应来说,下列哪种初级过程最为重要?
(A)
A光离解反应B直接反应C碰撞失活D辐射跃迁
13、清洁大气中HO·
的主要来源是(A)
A.
B.
C.
D.
14、大气中烯烃与臭氧主要发生(C)
A.裂解反应B.氢摘除反应
C.加成反应D.其它
15、大气中HO自由基与烷烃反应的主要类型为(A)
A.氢原子摘除反应B.加成反应
C.消除反应D.其它类型反应
16、大气中SO2可在气相中氧化,也可在有水和颗粒物存在时进行液相氧化,下列不属于SO2液相氧化途径的是(C)
A.SO2被Fe3+.Mn2+等金属离子催化氧化;
B.SO2被过氧化氢氧化;
C.SO2被HO自由基氧化;
D.SO2被臭氧氧化。
16对于Mn2+、Fe3+对SO2液相氧化的催化作用描述不正确的是(B)
A.在硫酸烟雾的形成中SO2转化为SO3主要靠雾滴中锰、铁离子的催作用完成;
B.SO2的各种液相氧化途径中锰、铁离子的催化氧化作用在低PH值时起主要作用;
C.锰铁离子对的SO2催化氧化作用在二者共存时有协同作用,其催化速率比二者单独存在时速率之和快3~10倍;
D.可溶性Fe(II)在低pH条件下起催化作用,但必须经过Fe(II)氧化为Fe(III)过程。
17、关于伦敦型烟雾与洛杉矶型烟雾的区别,下列说法不正确者为( D)
A.伦敦型烟雾属于硫酸型烟雾,洛杉矶型烟雾属于光化学烟雾。
B.伦敦型烟雾白天夜间连续出现,洛杉矶型烟雾只在白天出现。
C.伦敦型烟雾要求日光照射弱,洛杉矶型烟雾要求日光照射强。
D.伦敦型烟雾中[O3]高,洛杉矶型烟雾中[O3]低。
E.伦敦型烟雾多发生在冬季,洛杉矶型烟雾多发生在夏秋季节。
18、酸雨可危害环境,下列论述不正确者为(C)
A.腐蚀建筑材料、金属等;
B.抑制植物生长;
C.溶出土壤中有机物和营养元素作用,使土壤肥沃;
D.酸化天然水源,破坏水体酸碱平衡
19、我国酸雨与国外酸雨成分相比,SO42-/NO3-比值是(A)
A.增大B.减小C.相等D.差不多
19、下列哪种气体不属于温室气体(C)
A.CO2B.CH4C.N2D.O3
20、下列不属于臭氧损耗物质的是(D)
A.CFCsB.CH3BrC.Halon-1301D.CH4
21、下列不属于引起臭氧层破坏的物质是(A)
A.芳烃B.氮氧化物C.哈龙类物质D.氟氯烃
22、关于环境中多环芳烃(PAH)的主要降解途径论述不正确者为(B)
A.与O3发生氧化反应。
B.水中发生水解反应。
C.在光作用下发生光化学反应.D.在土壤中发生微生物降解反应。
23、多环芳烃随苯环的增多,蒸汽压降低,并且最终以(C)形式存在
A.气态B.液态C.固态D.混合态
24、大气颗粒物的三模态中积聚模的粒径范围是(B)
A.Dp<
0.05µ
mB.0.05µ
m<
Dp<
2µ
m
C.Dp>
10µ
mD.以上都不对
25、目前人们对于大气颗粒物的研究更侧重于PM2.5,其中PM2.5是指(D)
2.5µ
mB.Dp=2.5µ
C.Dp≥2.5µ
mD.Dp≤2.5µ
26、在近中性的天然水中铁主要以哪种形式存在?
( C)
A.Fe(OH)2+ B.Fe(OH)2+
C.Fe(OH)3(s)D.Fe2(OH)24+
27、以下是可溶性铁在近中性天然水中的主要存在形式,其中不正确的为(C)
A.Fe(OH)2+ B.Fe(OH)2+
C.Fe(OH)2(aq)D.Fe2(OH)24+
28、1atm和25℃下,O2在水中的溶解度为(A)
A.8.32mg/LB.7.03mg/LC.2.6×
10-3mol/LD.10.28mg/L
29、对于碳酸平衡,pH=8.5时,体系中的碳酸的主要形态是(B)
AH2CO3BHCO3-
COH-DCO32-
30、对于碳酸平衡,pH=6.35时,下列叙述正确者为(A)
A一级电离进行一半,二级电离还未开始;
B一级电离完全,二级电离进行一半;
C体系中CO32-为主要形态;
D体系中HCO3-为主要形态。
31、有机磷农药与有机氯农药相比,下列叙述不正确的是(C)
A.有机氯农药降解半衰期较有机磷农药更长;
B.有机磷农药的溶解度较有机氯农药大;
C.有机氯农药的蒸汽压较有机磷农药大;
D.有机氯农药的辛醇水分配系数较有机磷农药高。
32、1968年发生在日本的米糠油事件中的主要致病物是(C)
A.汞B.二氧化硫
C.多氯联苯D.砷
33、常在变压器和电容器中大量使用的持久性污染物是下列哪一类?
A.PCBsB.PAHsC.PCDDsD.DDT
34、下列不属于环境中多氯联苯的转化途径的是(D)
A.光化学分解B.微生物降解
C.通过生物代谢作用转化D.水解作用
35、目前已知的有机物中毒性最强的化合物是下列哪一种?
A.2,4-DB.2,3,7,8-TCDDC.PCBsD.PCDF
36、关于环境中汞的毒性说法正确者为(B)
A.无机汞〉单质汞〉有机汞B.有机汞>
单质汞>
无机汞
C.单质汞〉无机汞〉有机汞D.无机汞>
有机汞>
单质汞
37、汞的甲基化产物中下列哪一种含量最高?
A.CH3HgCH3B.C2H5Hg+C.CH3Hg+D.C3H7Hg+
38、环境中砷以不同形态存在,其毒性次序正确的是(B)
A.As(Ⅴ)>
As(Ⅲ)>
甲基砷B.As(Ⅲ)>
As(Ⅴ)>
甲基砷
C.As(Ⅲ)>
甲基砷>
As(Ⅴ)D.As(Ⅴ)>
As(Ⅲ)
39、下列关于专属吸附和非专属吸附的区别,叙述正确者为(A)
A.非专属吸附主要发生在扩散层,专属吸附发生在内层
B.发生吸附时专属吸附的PH值必须大于等电点,而非专属吸附对此无要求
C.金属离子在专属吸附中起反离子作用,在非专属吸附中起配位离子作用
D.专属吸附主要发生阳离子交换吸附,而非专属吸附发生的是配位体交换吸附
40、下列不属于天然水中的胶体物质的是(C)
A.粘土矿物B.腐殖质
C.矿物微粒D.金属水合氧化物
43、在硫化氢和金属硫化物均达到饱和的溶液中,金属离子的饱和浓度的表达式是(B)
A.Ksp[H+]/(0.1K1K2)B.Ksp[H+]2/(0.1K1K2)
C.Ksp[H+]2/(K1K2)D.Ksp[H+]/(0.1K1K2)
44、在高pE值的天然水中(pH=5~9)铁以(B)形态存在。
AFe2+BFe(OH)3
CFe(OH)2DFe3+
45、天然水中腐殖质的配合作用对重金属的迁移转化有很大影响,下列叙述不正确者为( C、D)
A.抑制重金属以碳酸盐,硫化物,氢氧化物沉淀形式存在。
B.影响颗粒物对重金属的吸附作用。
C.增大重金属对水生生物的毒性。
D.富里酸对底泥中汞有显著的溶出作用。
46、下列那一种硬碱不能与Fe3+结合形成配合物(B)
A.Cl-B.HCO3-C.OH-D.S2-
47、关于天然水中腐殖酸的溶解性叙述正确者为( A)
A.溶于碱不溶于酸 B.溶于酸不溶于碱
C.溶于酸和碱D.不溶于酸和碱
48、在pH=7时,NTA以下列哪中形态存在(A)
A.HT2-B.T3-C.H2T-D.H3T
49、下列不属于天然水中有机物的转化途径的是(B)
A.水解作用B.分配作用
C.生物降解作用D.光解作用
50、下列不属于水中有机物的光解作用过程的是(C)
A.直接光解B.敏化光解
C.还原反应D.氧化反应
51、关于有机氯农药DDT和林丹,下列叙述不正确的是(B)
A.林丹比DDT更易溶于水;
B.DDT比林丹的挥发性强;
C.DDT比林丹对生物的毒性更强;
D.DDT比林丹的生物降解性差。
52、下列土壤中物质对土壤的缓冲性能没有贡献的酸有(D)
A.碳酸B.硅酸
C.腐质酸D.硫酸
四、计算题
1、有两个单体系:
①Cu2++e=Cu+
PEo=5.82[Cu2+]=10-5mol/L[Cu+]=10-4mol/L
②Fe3++e=Fe2+
PEo=13.0[Fe3+]=10-3mol/L[Fe2+]=10-2mol/L
求
(1)各单体系的PE值;
(2)各取一升构成混合体系(假设Cu+完全被Fe3+氧化),求混合体系的PE值。
(1)体系①
体系②
(2)体系中Cu+完全被Fe3+氧化,则有
对体系①、②,②含量较高,则决定电势为
Fe3++e=Fe2+
则混合体系的PE值为:
2、25℃时,在厌氧消化池中和PH=7.0的水接触的气体含65%的CH4和35%的CO2,请计算PE和Eh。
(已知PEo=2.87)
厌氧条件下
其中Pco2/PcH4=0.35/0.65,[H+]=10-7mol/L又已知PE0=2.87
则
25℃时,
3、某水体的pH为10,碱度为2.00×
10-3mol/L,求[H2CO3*][HCO3-][CO32-]。
(已知:
碳酸K1=4.57×
10-7,K2=4.69×
10-11)
碱度=2.00×
10-3=[OH-]+2[CO32-]+[HCO3-]-[H+]
=Kw/[H+]+2K2[HCO3-]/[H+]+[HCO3-]-[H+]
=10-14/10-10+2×
4.69×
10-11×
[HCO3-]/10-10+[HCO3-]-10-10
则[HCO3-]=9.80×
10-4mol/L
[H2CO3*]=[H+][HCO3-]/K1=2.14×
10-7mol/L
[CO32-]=K2[HCO3-]/[H+]=4.60×
10-4mol/
4、某水体的pH为8,碱度为1.00×
10-11)(参考教材P155)
五、论述题
1、是推导NOx与空气混合体系的光化学反应中O3浓度的表达式。
NO、NO2和O3光化学循环反应如下:
(参考教材P76-77)
若大气中NO和NO2的起始浓度分别为[NO]0和[NO2]0,起始的[O3]0和[NO]0浓度为零,导出达到平衡时,有
2、试推导酸雨pH界限的理论值,并说明理论值与真实值的区别及原因。
设只有CO2作为影响天然降水PH的因素,则
由电中性原理:
[H+]=[OH-]+[HCO3-]+2[CO32-]
+
(2分)
一定温度下,KW,K1,K2,KH和Pco2均为已知或可测得。
代入上式求得PH=5.6(2分)
此即酸雨PH界限的理论值,在实际中酸雨的酸性还受其它酸碱性物质影响;
由于地区自然条件不同,PH背景值不同,因此而PH相同的地区其污染程度不一定相同(3分)。
由世界各地调查结果显示,实际中PH=5.0作为酸雨界限更合理(1分)。
3、试论述有关光化学烟雾的定义、形成条件及简化机制。
解:
光化学烟雾是指含有NOX和HC等一次污染物的大气,在阳光照射下发生光化学反应而产生二次污染物,由一次污染物和二次污染物的混合物所形成的烟雾污染现象(2分)。
它的形成条件主要有:
a.强烈的日光照射,多发生在中午或午后(1分)
b.大气中NOX和HC存在,即存在大量的汽车尾气(1分)
c.大气温度、湿度、风速较低,t=24~32℃(1分)
形成机理可简化表述为链反应过程
a.链引发NO2—hv—>
NO+O
O+O2+M——>
O3+M
O3+NO——>
NO2+O2(3分)
b.链传递RH+HO—O2—>
RO2+H2O
RCHO+HO—O2—>
RC(0)O2+H2O
RCHO+hv—2O2—>
RO2+HO2+CO
HO2+NO—O2—>
NO2+HO
RO2+NO—O2—>
NO2+R’CHO+HO2
RC(O)O2+NO—O2—>
NO2+RO2+CO2(3分)
.链终止HO+NO2——>
HNO3
RC(O)