环境化学试题集
一、填空题（10分，每空1分）
环境化学：主要研究有害化学物质在环境介质中的存在、化学特性、行为和效应及其控制的化学原理和方法。
温室效应：大气中的CO2等气体吸收了地球辐射出来的红外光，将能量截留于大气中，从而使大气温度升高的现象，叫做温室效应。
酸沉降：大气中的酸性物质通过干、湿沉降两种途径迁移到地表的过程。
光化学烟雾：所谓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，这种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，称为光化学烟雾。
大气中一氧化碳的去除由两种途径：土壤吸收和与HO反应。
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Dp≤2.5μm。 对于碳酸平衡，pH=8.5时，体系中的碳酸的主要形态是HCO3-。 在高pE值的天然水中（pH=5~9），铁以Fe(OH)3形态存在。
二、简答题（35分，每题5分）
1、环境化学的研究内容：?有害物质在环境介质中存在的浓度水平和形态；?有害物质的来源，以及在环境介质中的环境化学行为；?有害物质对环境和生态系统及人体健康产生效应的机制和风险性；?有害物质已造成影响的缓解和消除以及防止产生危害的方法和途径。 2、环境化学的研究特点？?研究的综合性；?环境样品的低浓度性；?环境样品的复杂性。 2、大气组分按停留时间分为哪几类，有什么意义？
大气组成按停留时间分类：准永久性气体、可变化组分、强可变组分；其中属于环境化学研究中关注的是可变化组分和强可变组分。
3、简述对流层大气的特点。?.对流层温度随高度增加而降低，空气存在强烈的对流运动,?绝大多数天气现象均发生在此层；?密度大,占空气总质量的3/4；?污染物的迁移转化均发生在此层。
4、简述CFCs在对流层中可以稳定存在的原因及其在平流层中的危害。解：CFCs在对流层中可以稳定存在的原因：?对波长λ〉290nm的光不易吸收，不发生光解；?不与HO等反应，不易被氧化；?不溶于水，不易随降水从大气中消失。平流层中危害：?发生光化学反应，破坏臭氧层?温室效应二氧化碳高得多。
4、大气中CO的去除方式主要有土壤吸收和与HO反应。（参考教材P31）
hv??O2?2HO 污5、简述大气中HO自由基的主要来源。解：清洁大气中，O3?H2O?
??2HO 染大气中，HNO2?hv?HO?NO ，H2O2?hv?6、简述大气中NO向NO2转化的各种途径。解：NO向NO2转化的主要途径有：
?与O3反应 NO+O3?NO2+O2
?与氧化性自由基反应 NO+RO2?RO+NO2 ?与NO3反应 NO+NO3?2NO2
7、列出大气中RCHO和RH可能的反应途径。 解：参考教材P94图2-38
8、列出大气中由C2H6生成PAN的反应途径。
解：参考教材P79 PAN的生成
9、列出乙烯在大气中的可能反应路径。解：?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。 解： CH2?CH2?O3?H2CO?H2COO
H2COO →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:所谓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，这种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，称为光化学烟雾。
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。解：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。
解：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H2 So4、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。解： 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：
解：催化过程：
X??O3?XO??O2XO??O??X??O2
总反应：O3?O??2O2
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。 解：臭氧形成：
O2?hv(??243nm)?2O?O??O2?M?O3?M
总反应：3O2?hv?2O3
臭氧损耗：
O3?hv(??325nm)?O2?O?O3?O??2O2
总反应：2O3?hv?3O2
16、什么是大气颗粒物的三模态？如何识别各种粒子模？ 解：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。
解: 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 发生吸附的表面净电荷的符号 金属离子所起作用 吸附时发生的反应 吸附时要求体系PH值 吸附发生的位置 对表面电荷的影响 非专属吸附 一 反离子 阳离子交换 >等电点 扩散层 无 专属吸附 +，0，— 配位离子 配位体多换 任意值 内层 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。 解：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。 解：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。
-7-7
而pH定义为在离子强度为零的溶液中，H+浓度为1.0×10mol/L,故aH+=1.0×10mol/L,则pH=7.0.
20、简述腐殖质的分类及其区别。 解: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。 解：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；（1分） 4） 影响重金属对水生生物的毒性。（1分）
21、影响腐殖质与重金属离子配合反应的因素有哪些？ 解：
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。
解：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+和Al3+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。 解：1）有机磷农药的非生物降解 ①吸附催化水解 ②光降解
2）有机磷农药的生物降解 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.H2O B. CO C. N2 D. 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. NO B. H2S C. NH3 D. CO2 5、NOX在大气中的含量叙述正确者为：（ B ） A NO与NO2含量相当； B NO占绝大多数； C NO2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. 14.6 B. 15.4 C. 16.4 D. 15.0
7、 氟氯烃CFC?113的分子式为（ D ）
A. CHFCl2 B.CF2Cl2 C. C2H2F2Cl2 D. C2F3Cl3
8、 氟氯烃CFC?12的分子式为（ B ）
A. CHFCl2 B.CF2Cl2 C. C2H2F2Cl2 D. C2F3Cl3 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>700nm的光可能引发光化学反应； 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 ）
hv??2HO ??O2?2HO B.H2O2?hv?A.O3?H2O?C. HNO2?hv?HO?NO D.RH?O?R?HO
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（ C ） 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。
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