03大气光化学20130923

大气化学知识点总结

大气化学的研究方法 现场实验研究：反应物产物关系；污染物时空分布; 源谱测定；模式验证。 实验室研究：实验条件可控，可重复结果；化学反应速率; 化学过程机理；模式参数获取。数值模拟：覆盖区域可选；反应机理全面；“一个大气”，综合空气质量模式 大气形成 地球诞生，原始大气主要。成分：氢气和氦气。地表温度非常高，氢气和氦气分子最终脱离地球进入太空。 年轻的地球：H2O, CO2, NH3。大气来自地球火山释放, CO2溶亍海水，细菌通过光照幵消耗CO2，释放O2. 现在的地球：N2,O2动植物平衡阶段。微生物活动导致O2积累，光照分解NH3生成N2和H2，而H2最终进入太空。 大气分层 ·对流层（高纬度8-9km，中纬度10-12km,低纬度17-18km）、平流层（对流层顶向上到55km）、中层（平流层顶到85km）、热层。 ·均匀层（90km以下）、非均匀层。 ·非电离层、电离层（60-500km）、磁层。 大气边界层指的是地面往上到1000-2000米高度的这一大气层。特点为昼夜温差大；风速随高度增加；陆地上空边界层昼夜高度差异大。污染物积聚在边界层中；雾发生在边界层中。 对流层特征混合时间：物质在大气中混合均匀所需要的时间。 大气停留时间：某种组分在大气储库中存在的平均时间。 准永久性气体：稀有气体、N2、O2 可变化组分：CO2、CH4、H2、N2O、O3 强可变组分：H2O、CO、NOx、SO2、H2S、HC、SPM 物质组成 1、干洁空气 干洁空气平均分子量：28.966 g/mol 2、水蒸汽（0.01～4％）来源：蒸发、蒸腾作用 （1）产生天气现象，引起湿度变化和热量转化；（2）吸收长波辐射，对地面保温。 3、各种杂质（悬浮微粒和气态物质） 水汽凝结物、大气尘埃和悬浮在空气中的其他杂质包括大气污染物 由于人类活动或自然过程排入到大气的并对人类环境产生有害影响的物质，包括气溶胶状态和气体状态污染物。 气溶胶：气体介质和悬浮在其中的分散粒子所组成的系统 太阳辐射为短波辐射，最大辐射能力对应波长0.475μm，能量集中在0.17-4μm，可见光部分为0.4-0.8μm。 大气压强：大气压是作用在单位面积上的大气压力，即在数值上等于单位面积上向上延伸到大气上界的垂直空气柱所受到的重力。 PV=nRT P : 压强：Pa, V:体积m3，n：摩尔数mol，T: 温度：K，R:气体常数

《大气环境化学》重点习题及参考答案

《大气环境化学》重点习题及参考答案 1．大气中有哪些重要污染物？说明其主要来源和消除途径。 环境中的大气污染物种类很多，若按物理状态可分为气态污染物和颗粒物两大类；若按形成过程则可分为一次污染物和二次污染物。按照化学组成还可以分为含硫化合物、含氮化合物、含碳化合物和含卤素化合物。主要按照化学组成讨论大气中的气态污染物主要来源和消除途径如下： （1）含硫化合物 大气中的含硫化合物主要包括：氧硫化碳（COS）、二硫化碳（CS 2 ）、二甲基 硫（CH 3） 2 S、硫化氢（H 2 S）、二氧化硫（SO 2 ）、三氧化硫（SO 3 ）、硫酸（H 2 SO 4 ）、 亚硫酸盐（MSO 3）和硫酸盐（MSO 4 ）等。大气中的SO 2 （就大城市及其周围地区来 说）主要来源于含硫燃料的燃烧。大气中的SO 2约有50%会转化形成H 2 SO 4 或SO 4 2-， 另外50%可以通过干、湿沉降从大气中消除。H 2 S主要来自动植物机体的腐烂， 即主要由植物机体中的硫酸盐经微生物的厌氧活动还原产生。大气中H 2 S主要的 去除反应为：HO + H 2S → H 2 O + SH。 （2）含氮化合物 大气中存在的含量比较高的氮的氧化物主要包括氧化亚氮（N 2 O）、一氧化氮 （NO）和二氧化氮（NO 2）。主要讨论一氧化氮（NO）和二氧化氮（NO 2 ），用通式 NO x 表示。NO和NO 2 是大气中主要的含氮污染物，它们的人为来源主要是燃料的 燃烧。大气中的NO x 最终将转化为硝酸和硝酸盐微粒经湿沉降和干沉降从大气中去除。其中湿沉降是最主要的消除方式。 （3）含碳化合物 大气中含碳化合物主要包括：一氧化碳（CO）、二氧化碳（CO 2 ）以及有机的碳氢化合物（HC）和含氧烃类，如醛、酮、酸等。 CO的天然来源主要包括甲烷的转化、海水中CO的挥发、植物的排放以及森林火灾和农业废弃物焚烧，其中以甲烷的转化最为重要。CO的人为来源主要是在燃料不完全燃烧时产生的。大气中的CO可由以下两种途径去除：土壤吸收（土 壤中生活的细菌能将CO代谢为 CO 2和 CH 4 ）；与HO自由基反应被氧化为CO 2 。 CO 2 的人为来源主要是来自于矿物燃料的燃烧过程。天然来源主要包括海洋

环境化学答案73006

第一章绪论 4．根据环境化学的任务、内容和特点以及其发展动向，你认为怎样才能学好环境化学这门课程 （1）环境化学的任务、内容、特点：环境化学是在化学科学的传统理论和方法基础上发展起来的，以化学物质在环境中出现而引起的环境问题为研究对象，以解决环境问题为目标的一门新兴学科。环境化学是一门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的科学。它既是环境科学的核心组成部分，也是化学科学的一个新的重要分支。 （2）环境化学的发展动向：国际上较为重视元素的生物地球化学循环及其相互耦合的研究；重视化学品安全评价；重视臭氧层破坏、气候变暖等全球变化问题。我国优先考虑的环境问题中与环境化学密切相关的是：以有机物污染为主的水质污染；以大气颗粒物和二氧化硫为主的城市空气污染；工业有毒有害废弃物和城市垃圾对大气、水和土地的污染等。 （3）学好这门课的观点：环境化学包含大气、水体和土壤环境化学多个分支学科，研究有害化学物质在大气、水体和土壤环境中的来源、存在、化学特性、行为和效应及其控制的化学原理和方法。这就决定了环境化学研究中需要运用现场研究、实验室研究、实验模拟系统研究和计算机模拟研究相结合的系统研究方法，主要以化学方法为主，还要配以物理、生物、地学、气象学等其他学科的方法。因此，要求研究人员具有较广泛的各相关学科的理论知识和实验动手能力。我们在日常学习中应当以开阔的视野，除了环境化学之外，广泛涉猎各相关学科，并注重培养自己的实验操作，如此才可能学好这门课。 5、环境污染物有哪些类别当前世界范围普遍关注的污染物有哪些特征 答：环境污染物的类别：环境污染物按受污染物影响的环境要素可分为大气污染物、水体污染物、土壤污染物等；按污染物的形态，可分为气体污染物、液体污染物和固体污染物；按污染物的性质，可分为化学污染物、物理污染物和生物污染物；按污染物在环境中物理、化学性状的变化，可分为一次污染物和二次污染物（一次污染物称为原生污染物，二次污染物又称为次生污染物）。当前世界范围最关注的化学污染物主要是持久性有机污染物，具有致突变、致癌变和致畸变作用的所谓“三致”化学污染物，以及环境内分泌干扰物。 第二章大气环境化学 1大气的主要层次是如何划分的每个层次具有哪些特点 根据温度随海拔高度的变化情况划分的：对流层气温随着海拔高度的增加而降低，大约每上升100m，温度降低℃、密度大；平流层温度随海拔高度的升高而明显增加、空气没有对流运动，平流运动占优势、空气比对流层稀薄得多、有厚约20km的一层臭氧层；中间层温度随海拔增加迅速降低、空气较稀薄、对流运动非常激烈；热层空气高度电离、更加稀薄、大气温度随海拔高度增加而迅速增加。

光化学反应原理

光化学反应原理 光化学反应在环境中主要是受阳光的照射，污染物吸收光子而使该物质分子处于某个电子激发态，而引起与其它物质发生的化学反应。如光化学烟雾形成的起始反应是二氧化氮（NO2）在阳光照射下，吸收紫外线（波长2900~4300A）而分解为一氧化氮（NO）和原子态氧（O，三重态）的光化学反应，由此开始了链反应，导致了臭氧及与其它有机烃化合物的一系列反应而最终生成了光化学烟雾的有毒产物，如光氧乙酰硝酸酯（PAN）等。 光化学反应的发生必须具备的条件 当光照射在物体上时,会发生三种情况:反射、透过和吸收。在光化学中,只有被分子吸收的光才能引起光化学反应。因此,光化学反应的发生必须具备两个条件:一是光源,只有光源发出能为反应物分子所吸收的光,光化学反应才有可能进行。二是反应物分子必须对光敏感(与其分子的结构有关) 。即反应物分子能直接吸收光源发出的某种波长的光,被激发到较高的能级(激发态) ,从而进行光化学反应。例如:卤化银能吸收可见光谱里的短波辐射(绿光、紫光、紫外光) 而发生分解: 2AgBr=2Ag +Br2 这个反应是照像技术的基础。但卤化银却不受长波辐射(红光) 的影响。所以,暗室里可用红灯照明。由此也可看出,光化学反应的一个重要特点是它的选择性,反应物分子只有吸收了特定波长的光才能发生反应。需要注意的是,有些物质本身并不能直接吸收某种波长的光而进行光化学反应,即对光不敏感。但可以引入能吸收这种波长光的另外一种物质,使它变为激发态,然后再把光能传递给反应物,使反应物活化从而发生反应。这样的反应称为感光反应。能起这样作用的物质叫感光剂。例如:CO2 和H2O 都不能吸收日光,但植物中的叶绿素却能吸收这样波长的光,并使CO2 和H2O 合成碳水化合物: CO2 + H2O=16 n(C6H12O6) n + O2 叶绿素就是植物光合作用的感光剂。 光化学反应 物质在可见光或紫外线照射下吸收光能时发生的光化学反应。它可引起化合、分解、电离、氧化、还原等过程。主要有光合作用和光解作用两类。 光化学反应（二） 光化学反应可引起化合、分解、电离、氧化还原等过程。主要可分为两类：一类是光合作用，如绿色植物使二氧化碳和水在日光照射下，借植物叶绿素的帮助，吸收光能，合成碳水化合物。另一类是光分解作用，如高层大气中分子氧吸收紫外线分解为原子氧；染料在空气中的褪色，胶片的感光作用等。 光化学反应（一） 只有在光的作用下才能进行的化学反应,即反应物分子吸收光能以后引起的化学变化,称为 光化学反应,亦称光反应(photoreaction)。例如,二苯甲酮和异丙醇都很稳定,它们接触时不发生反应,但在光作用下,两者可以进行化学反应。

西北大学环境化学习题

《环境化学》 第一章绪论 一、填空 1、造成环境污染的因素有物理、化学和生物的三方面，其中化学物质引起的约占________。 2、污染物的性质和环境化学行为取决于它们的和在环境中的。 3、环境中污染物的迁移主要有、和三种方式。 4、人为污染源可分为____________、____________、____________、和____________。 二、选择题 1、属于环境化学效应的是 A热岛效应 B温室效应 C土壤的盐碱化 D噪声 2、五十年代日本出现的痛痛病是由______污染水体后引起的。 A Cd B Hg C Pb D As 3、五十年代日本出现的水俣病是由______污染水体后引起的。 A Cd B Hg C Pb D As 三、问答题 1、环境中主要的化学污染物有哪些？ 2、举例简述污染物在环境各圈的迁移转化过程。 第二章大气环境化学 一、填空 1、大气中的NO2可以转化成、和。 2、碳氢化合物是大气中的重要污染物，是形成烟雾的主要参与者。 3、大气颗粒物的去除与颗粒物的和有关，去除方式有 和。 4、当今世界上最引人瞩目的几个环境问题_________、__________、__________等是由大气 污染所引起的。 5、许多大气污染事件都与逆温现象有关，逆温可分为________、________、________。 6、大气中的重要自由基有、、、、等。 7、温室气体主要包括、、、、、等，其中 对温室效应贡献最大的是。 8、大气的扩散能力主要受__________和__________的影响。 9、污染物在大气中扩散取决于三个因素，即、、。 10、根据温度垂直分布可将大气圈分为对流层、平流层、________、热层和逃逸层。 11、硫酸型烟雾为型烟雾，而光化学烟雾为型烟雾。 12、大气中CH4主要来自________、________、_________的排放。

(整理)大气环境化学.

第二章大气环境化学 本章重点：1 污染物在大气中迁移过程 2 光化学烟雾和硫酸型烟雾的形成过程和机理 第一节大气中污染物的转移 大气层简介 一、大气温度层结 对流层(troposphere) ：（0km-17km）空气具有强烈的对流（垂直），集中了大气中90.9%天气现象，污染物排放直接进入对流层 平流层（stratosphere）：17-55km气体状态稳定，垂直对流很小，大气透明度高 中间层（mesosphere）：55-85Km气温下降达-92℃，垂直运动剧烈，发生光化学反应。 热层（thermsphere）：800Km空气密度很小，温度升高到1000k，电离层 逸散层：>800Km 气体分子受地球引力极小,因而大气质点会不断向星际空间逃逸。 出示大图： 图1 大气温度的垂直分布 图2 大气密度的垂直分布 大气垂直递减率 二、辐射逆温层 三、绝热过程与干绝热过程 四、大气稳定度的判定 五、影响大气污染物迁移的因素 1、风和大气湍流的影响 风—使污染物向下风向扩散 湍流—使污染物向各风向扩散 浓度梯度—使污染物发生质量扩散 2、天气形势和地理地势的影响

第二节大气中污染物的转化 一、光化学反应基础 1、光化学反应过程 什么是光化学反应？ 分子、原子、自由基或离子吸收光子而发生的化学反应称光化学反应，大气光化学反应分为两个过程。 初级过程： A + hνA* 次级过程 举例： HCl + hνH + Cl H + HCl H2 + Cl Cl + Cl Cl2 2、量子产率（不做介绍） 3、大气中重要吸光物质的光离解 （1）氧分子和氮分子的光离解 O2 + hνO + O N2 + hνN + N （2）臭氧的光离解 O3 + hνO + O2 （3）NO2的光离解 NO2 + hν N O + O （4）亚硝酸和硝酸的光离解 HNO2 + hνHO + NO HNO2 + hνH + NO2

环境化学习题答案

第二章 大气环境化学 1、对流层和平流层中臭氧各自特征？ 答：①地球上90%的臭氧在平流层，10%在对流层； ②对流层中的臭氧是一种温室气体，其浓度与纬度、经度、高度和季节变化而变化，北半球比南半球高； ③平流层中的臭氧吸收了太阳发射到地球的大量对人类、动物和植物有害的紫外线，为地球提供了防止紫外线辐射的屏障； ④通过观测，平流层臭氧含量减少，对流层增多。由于90%臭氧在平流层，所以总量在减少； ⑤对流层臭氧形成人为来源：NOX 光解反应是它们在大气中最重要的化学反应，是大气中臭氧生成的引发反应，也是臭氧唯一的人为来源： 3 2420nm 2O O O O NO h N0→+?? +??→?+<ν 2、2、已知某污染大气中HO2自由基的浓度为：7.56×10-15molcm-3，HO2与SO2反应：HO2+SO2→HO+SO3 反应速率k=9×10-16 cm3个-1s-1，（1）求SO2每小时的转化百分数（氧化速率）；（2）若定义SO2氧化到起始浓度的1/e(e=2.7183)所需要的时间为SO2与HO2反应的特征时间τ，计算τ值？ 解：（1）根据SO2在单位时间的转化百分数可知 ]SO ][X [k dt ] SO [d 22-= HO 2·与SO 2反应： t ]HO [k 0 2t 22222e ]SO []SO []SO ][HO [k dt ] SO [d -=-=

于是1h 二氧化硫转化的百分数为 % 100)e 1(]SO []SO []SO [t ]HO [k 0 20 21h t 22?-=-- -= 已知k=9×10-16 cm3个-1s-1=6.022×1023×9×10-16cm-3mol-1s-1 =5.4198×108 cm-3mol-1s-1 所以： %479.1% 100)e 1(% 100)e 1(]SO []SO []SO [3600 1056.7104198.5t ]HO [k 0 20 21h t 215 8 2=?-=?-=-- ????--=- (2) ]SO [e 1 ]SO [e ]SO []SO [22t ]HO [k 02t 22= =-τ k[SO2]t=1 t=1/5.4198×108×7.56×10-15=2.44×105s=67.8h 第三章 水环境化学 4、在一个pH 为6.5，碱度为1.6 mmol/L 的水体中，若加入碳酸钠使其碱化，问需加多少mmol/L 的碳酸钠才能使水体pH 上升至8.0。若用NaOH 强碱，又需要加多少碱？ 解： 总碱度 = ][][][2][233+ ----++H OH CO HCO 总碱度 = ][]/[)2(21++-++H H K c W T αα 令 2121 ααα+= 当pH 在5-9范围内、[碱度]≥10-3 mol/L 时，[H+]、[OH-]项可忽略不计，

环境化学总复习题(附答案但不完全)

《环境化学》总复习题 第一章绪论 一、填空 1、造成环境污染的因素有物理、化学和生物的三方面，其中化学物质引起的约占80%-90%。 2、污染物的性质和环境化学行为取决于它们的化学性质和在环境中的迁移。 3、环境中污染物的迁移主要有机械、物理化学和生物三种方式。 4、人为污染源可分为工业、农业、交通运输和生活。 二、选择题 1、属于环境化学效应的是C A热岛效应 B温室效应 C土壤的盐碱化 D噪声 2、五十年代日本出现的痛痛病是由A污染水体后引起的。 A Cd B Hg C Pb D As 3、五十年代日本出现的水俣病是由B污染水体后引起的。 A Cd B Hg C Pb D As 三、问答题 1、环境中主要的化学污染物有哪些？ 2、举例简述污染物在环境各圈的迁移转化过程。

第二章大气环境化学 一、填空 1、写出下列物质的光离解反应方程式 （1）NO2 + hνNO + O· （2）HNO2 + hνHO·+ NO 或HNO2 + hνH·+ NO2 （3）HNO3 + hνHO·+ NO2 （4）H2CO + hνH· + HCO·或H2CO + hνH2+ CO 2、大气中的NO2可以转化为HNO 3、N2O5和N2O3。 3、碳氢化合物是大气中的重要污染物，是形成光化学烟雾的主要参与者。 4、乙烯在大气中与O3的的反应机理如下： O3 + CH2 == CH2H2CO+H2COO CH2(O3)CH2 5、大气颗粒物的去除与颗粒物的粒度和_化学性质_有关，去除方式有干沉降和湿沉降。 6、制冷剂氯氟烃破坏臭氧层的反应机制是： CFmCln + hv CFmCln-1 + Cl· Cl·+ O3O2 + ClO· ClO·+O O2 + Cl 7、当今世界上最引人瞩目的几个环境问题_温室效应_、_臭氧层破坏_、_光化学烟雾_等是由大气污染所 引起的。 8、许多大气污染事件都与逆温现象有关，逆温可分为_辐射逆温_、_平流逆温_、_融雪逆温和地形逆温_。 9、SO2的催化氧化速度与_催化剂_、_温度_和_浓度和PH离子强度_有关。 10、大气中最重要的自由基为_HO·_。 11、燃烧过程中NO的生成量主要与_燃烧温度_和_空燃比_有关。 12、能引起温室效应的气体主要有_CO2_、_CH4_、_CO_、_氟氯烃_。 13、CFC-11的分子式为_CFCl3_和_CF2ClBr_。 14、大气的扩散能力主要受_风_和_湍流_的影响。 15、按污染成因分，气溶胶可分为_一次气溶胶_和_二次气溶胶_。 16、根据温度垂直分布可将大气圈分为对流层、平流层、_中间层_、热层和逃逸层。 17、伦敦烟雾事件是由_SO2_和_颗粒物_引起的。 18、大气中CH4主要来自_有机物的厌氧发酵_、_动物的呼吸作用_、_原油及天然气的泄漏_的排放。 19、富集因子法可以推断气溶胶污染源，如（EF）地壳＞10，则表示待查元素i________。 20、降水中主要阴离子有_SO42-_、_NO3-_、_Cl-_、_HCO3-_。 二、选择题 1、由污染源排放到大气中的污染物在迁移过程中受到ABCD的影响。 A风B湍流C天气形式D地理地势 2、大气中HO 自由基的来源有ACD的光离解。 A O3 B H2CO C H2O2 D HNO2

(完整版)大气环境化学部分-本科-答案-2008

昆明理工大学环境工程专业2008级环境化学阶段习题 （大气环境化学部分） 一、填空题 1、造成环境污染的因素有物理、化学和生物的三方面，其中化学物质引起的约占80- 90%。 2、污染物在环境中的迁移主要有物理、物理化学和生物迁移三种方式。 3、污染物的性质和环境化学行为取决于它们的浓度和在环境中的形态。 4、当今世界上最引人瞩目的几个环境问题温室效应、酸雨、臭氧层破坏等是由大气污染 所引起的。 5、人为污染源可分为工业、农业、交通运输和生活。 6、大气中最重要的自由基为羟基自由基（OH）。 7、能引起温室效应的气体主要有CO2、CH4、N2O、CFCs。 8、根据温度垂直分布可将大气圈分为对流层、平流层、中间层、热层和逃逸层。 9、伦敦烟雾事件是由 SO2 和颗粒物（包括由SO2氧化形成的硫酸盐）引起的。 10、大气中CH4主要来自湿地、牛群、稻田的排放。 11、降水中主要阴离子有 SO4-、NO3-、Cl-。 12、对流层和平流层中较为重要的反应有氮氧化物的转化、碳氢化物的转化、光化学烟 雾。 13、大气中的NO2可以转化成___HNO3__ 、 ___NO3___ 和__N2O5____ 。 14、碳氢化合物是大气中的重要污染物，是形成光化学（氧化型）烟雾的主要参与者。 15、大气颗粒物的去除与颗粒物的粒度和化学组成有关，去除方式有干沉降和湿沉 降。 16、大气的扩散能力主要受风（风速和风向）和大气稳定度的影响。 17、按污染成因分，气溶胶可分为一次颗粒物和二次颗粒物。 18、环境化学研究化学物质在大气、水体及土壤中的来 源、反应、迁移转化及归属。

二、选择题 1、五十年代日本出现的痛痛病是由 ______ 污染水体后引起的。 a) Cd b) Hg c) Pb d) As 2、辐射一定时间产生的 ______ 量可以衡量光化学烟雾的严重程度。 a) O3 b) NO2 c) 碳氢化合物 d) SO2 3、大气中还原态气体（如H2S）主要被 ______ 氧化。 a) O2 b) OH c) O3 d) 高价金属离子 4、根据Whittby的三模态模型，粒径小于 _____ μm的粒子称为爱根核模。 a) 0.05 b) 0.1 c) 1 d) 2 5、SO2的液相氧化有多种途径，其中 ______ 的效果最好。（其次是O3、催化氧化、非催化氧化） a) O3氧化 b) 催化氧化 c) H2O2氧化 d) 非催化氧化 6、气溶胶中粒径 _______ μm的颗粒，称为飘尘。 a) >10 b) <5 c) >15 d) <10 7、由污染源排放到大气中的污染物在迁移过程中受到 _______ 的影响。 a) 风 b) 湍流 c) 天气形势 d) 地理地势 8、大气中HO自由基的来源有 _______ 的光离解。 a) O3 b) H2CO c) H2O2 d) HNO2 9、烷烃与大气中的HO自由基发生氢原子摘除反应，生成 _______ 。 a) RO b) R自由基 c) H2O d) HO2 10、酸雨是指pH ______ 的雨、雪或其它形式的降水。 a) <6.0 b) <7.0 c) <5.6 d) <5.0 11、大气逆温现象主要出现在 ______ 。 a) 寒冷的夜间 b) 多云的冬季 c) 寒冷而晴朗的冬天d) 寒冷而晴朗的夜间 12、大气中微粒浓度为50 μg/m3时，大气能见度约为_____ Km。

(完整版)环境化学复习题库1

第一章绪论 一、填空 1、造成环境污染的因素有物理、化学和生物的三方面，其中化学物质引起的约占__80%-90%_。 2、环境化学研究的对象是：环境污染物。 3、环境中污染物的迁移主要有机械、物理-化学和生物迁移三种方式。 4、人为污染源可分为_工业_、__农业_、__交通_、和__生活_。 5、如按环境变化的性质划分，环境效应可分为环境物理、环境化学、环境生物三种。 二、选择题 1、属于环境化学效应的是 A A热岛效应B温室效应C土壤的盐碱化D噪声 2、五十年代日本出现的痛痛病是由___A _污染水体后引起的 A Cd B Hg C Pb D As 3、五十年代日本出现的水俣病是由_B__污染水体后引起的 A Cd B Hg C Pb D As 三、问答题 1、举例说明环境效应分为哪几类？ 2、举例简述污染物在环境各圈的迁移转化过程。 第二章大气环境化学 一、填空题 1、写出下列物质的光离解反应方程式： （1）NO 2+ hν + O （2）HNO + hν NO 或HNO2 + hν H + NO2 （3）HNO 3 + hν + NO2 CO + hν + HCO 或H2CO + hν （4）H （5）CH 3X + hν + X 2、大气中的NO2可以转化成HNO 3、NO3和HNO3等物质。 3、碳氢化合物是大气中的重要污染物，是形成光化学烟雾的主要参与者。 4、乙烯在大气中与O3的反应机理如下： CH2(O3)CH2 O3 + CH2 == CH2H2CO+H2COO 5、大气颗粒物的去除与颗粒物的粒度、化学组成和性质有关，去除方式有 干沉降和湿沉降两种。 6、制冷剂氯氟烃破坏臭氧层的反应机制是： CFmCln + hv CFmCln-1 + Cl

环境化学复习题库(含答案)

环境化学复习题库（含答案） 环境化学复习题库 第一章绪论 一、填空 1、造成环境污染的因素有物理、化学和生物的三方面，其中化学物质引起的约占__80%-90%_。 2、环境化学研究的对象是: 环境污染物。 3、环境中污染物的迁移主要有机械、物理-化学和生物迁移三种方式。 4、人为污染源可分为_工业_、__农业_、__交通_、和__生活_。 5、如按环境变化的性质划分，环境效应可分为环境物理、环境化学、环境生物三种。二、选择题 1、属于环境化学效应的是 A A热岛效应 B温室效应 C土壤的盐碱化 D噪声 A _污染水体后引起的 2、五十年代日本出现的痛痛病是由___ A Cd B Hg C Pb D As 3、五十年代日本出现的水俣病是由_B__污染水体后引起的 A Cd B Hg C Pb D As 三、问答题 1、举例说明环境效应分为哪几类, 2、举例简述污染物在环境各圈的迁移转化过程。 第二章大气环境化学一、填空题 1、写出下列物质的光离解反应方程式: (1)NO + hν NO + O 2 (2)HNO+ hν HO + NO 或HNO+ hν H + NO 2 2 2(3)HNO+ hν HO + NO 3 2

(4)HCO + hν H + HCO 或HCO + hν H + CO 222(5)CHX + hν CH + X 33 2、大气中的NO可以转化成 HNO 、 NO和 HNO 等物质。 2333 3、碳氢化合物是大气中的重要污染物，是形成光化学烟雾的主要参与者。 4、乙烯在大气中与O的反应机理如下: 3 CH(O)CH 232 第 1 页共 10 页 环境化学复习题库 + CH == CH HCO+HCOO O32222 5、大气颗粒物的去除与颗粒物的粒度、化学组成和性质有关，去除方式有 和湿沉降两种。干沉降 6、制冷剂氯氟烃破坏臭氧层的反应机制是: CFmCln + hv CFmCln-1 + Cl Cl + O O + ClO 32 ClO +O O + Cl 2 7、当今世界上最引人瞩目的几个环境问题中的____温室效应_____、___臭氧层破坏_______、光化学烟雾___等是由大气污染所引起的。 8、大气颗粒物的三模态为__爱根核模__、__积聚模___、_粗粒子模__。 9、大气中最重要的自由基为HO__。 10、能引起温室效应的气体主要有 CO_、CH__、_CO__、_氯氟烃___等。 24 11、CFC-11和Halon1211的分子式分别为__CFCl___和__ CFClBr____。 3_212、大气的扩散能力主要受____风__和____湍流___的影响。 13、大气颗粒物按粒径大小可分为_总悬浮颗粒物__、 _飘尘_、降尘、可吸入颗粒物。 14、根据温度垂直分布可将大气圈分为对流层、平流层、__中间层_、热层和逸散层。

光化学烟雾

光化学烟雾Last revision on 21 December 2020

光化学烟雾 一、大气中的碳氢化合物 大气中的碳氢化合物通常是指C1—C8可挥发的所有碳氢化合物，又称烃类。碳氢化合物在大气中CH4约占80—85％。甲烷是一种重要温室气体，碳氢化合物作为形成光化学烟雾的前体物而引起人们的广泛关注。 ⒈甲烷（CH4） 甲烷主要来源于厌氧细菌的发酵过程（牲畜），自然界的淹水土体，如水稻田底有机质的分解、原油和天然气的泄漏都会释放出相当量的CH4。这其中以水稻田的排放量为最大，按1986年有关材料报道，水稻田的年排放量为70～170×106t／a。我国水稻田面积约占全球稻田的1／3，因而是甲烷产生的很大源。 ⒉非甲烷烃 非甲烷的天然源：非甲烷烃种类很多，因来源而异。其中排放量最大的是由自然界植物释放的萜烯类化合物，约占非甲烷烃总量的65％。（资料来源，刘培桐，环境学概论） 非甲烷烃的人为源：主要来自汽车尾气、燃料燃烧、有机溶剂的挥发、石油炼制和运输等。 二、碳氢化合物在大气中的迁移转化（以烷烃为例） ⒈烷烃与OH·基和氧原子O·的反应： RH（烷）＋OH·→R·（烷基）+H2O RH（烷）＋O·→R·（烷基）+HO· R·＋O2→RO2·（过氧烷基）（NO+RO2·→RO·+NO2） RO·＋O2→HO2·＋RCHO（醛） 上述烷烃所发生的两种氧化反应中，经氢原子的摘除反应所产生的烷基R·与空气中的氧气O2结合生产RO2·，它可以将NO氧化成NO2，并产生RO·，O2还可以从RO·中再摘除一个H·，最终生成HO2·和一个相对稳定的产物醛或酮。 ⒉甲烷的氧化反应： CH4＋OH·→CH3·＋H2O CH4＋O·→CH3·＋HO· 生成的CH3·与空气中的O2结合： CH3·＋O2→CH3O2· 由于大气中的O·主要来源于O3的光解，通过上述反应CH4不断消耗O·，可导致臭氧层损耗。同时生成的CH3O2·是一种强氧化的自由基，它可将NO氧化成NO2：CH3O2·（过氧烷基）＋NO→CH3O·（烷氧基）＋NO2 CH3O·（烷氧基）＋NO2→CH3ONO2（亚硝酸酯）（不稳定，极易光解） CH3O·（烷氧基）＋O2→HO2·（超氧酸）＋HCHO（甲醛） ⒊乙烷的氧化反应： C2H6+HO·→C2H5·+H2O C2H5·+ O2→C2H5O2· C2H5O2·+ NO→C2H5O·+ NO2 C2H5O·+ O2→CH3CHO+ HO2· 进入大气的烷烃与自由基反应，生成了更多的自由基，大量高氧化性自由基可与O3的氧化反应竞争，使NO向NO2迅速转化，使得O3在大气中积累。 三、光化学烟雾

常见化学反应类型及主要反应现象

常见化学反应类型及主要反应现象 一、化合反应 1.红、白磷在空气中燃烧，放热，产生大量的白 烟，生成白色固体：4P+5O 22P2O5 2.木炭（黑色固体）燃烧：C+O 2CO2。氧气 充分时的反应现象：①木炭在空气中燃烧时持 续红热，无烟无焰；在氧气中燃烧时发出白光； ②放热；③生成能使澄清石灰水变浑浊的无色 气体。 3.木炭（黑色固体）燃烧：2C+O 22CO。氧气 不充分时的反应现象：①木炭在空气中燃烧时 持续红热，无烟无焰；②放热；③生成一种无 色、有毒气体。 4.硫在空气（氧气）中燃烧：S+O 2SO2。反 应现象：①在空气中燃烧发出微弱的淡蓝色火 焰，在氧气中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰；② 放热；③生成有刺激性气味的无色气体。 5.铁丝在氧气中燃烧：3Fe+2O 2Fe3O4。反应 现象：①剧烈燃烧，火星四射；②放热；③生 成一种黑色固体。 6.铝在氧气中燃烧：4Al+3O 22Al2O3 7.铝不易生锈的原因：4Al+3O2=2Al2O3 8.镁在空气中燃烧：2Mg+O 22MgO。反应现象： ①发出耀眼的强白光；②放热；③生成白色固 体。 9.铜在空气中加热：2Cu+O 22CuO。反应现象： 红色固体逐渐变成黑色固体。 10.氢气在氧气中燃烧：2H2+O 22H2O。反应现 象：①发出淡蓝色火焰（如果不纯，还会发出 尖锐的爆鸣声）；②放热；③生成能使无水硫 酸铜变蓝的液体。 11.将CO2变成CO：C+CO 22CO。 12.二氧化碳溶于水形成碳酸：CO2+H2O=H2CO3。反 应现象：生成的酸性物质能使紫色石蕊试液变 红色。 13.用生石灰制取熟石灰：CaO+H2O=Ca(OH)2反应现 象：白色块状固体变成白色粉末状固体，同时 放出大量的热。 14.一氧化碳燃烧：2CO+O 22CO2。反应现象： ①发出蓝色火焰（如果不纯，还会发出爆鸣 声）；②放热；③生成能使澄清石灰水变浑浊 的无色气体。 15.向澄清的石灰水中通入过量的二氧化碳，变浑 浊的石灰水又变澄清： CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2 16.氢气在氯气中燃烧：H2+Cl 22HCl 17.钠在氯气中燃烧：2Na+Cl 22NaCl 18.镁在氮气中燃烧：3Mg+N 2Mg3N2（注意氮 元素的化合价） 19.上面三个化学方程式给我们的启示是：燃烧不 一定有氧气参与。 二、分解反应 1.汞在空气中加热：2Hg+O 22HgO。反应现象： 银白色液体变成红色粉末。 2.氧化汞加强热：2HgO2Hg+O2↑。反应现象： 红色粉末变成银白色液体，生成的无色气体能 使带火星的木条复燃。 3.①分解过氧化氢制取氧气（实验室制取氧气的 反应原理之一）：2H2O 22H2O+O2↑。反应现 象：产生大量的气泡，生成的无色气体能使带 火星的木条复燃。 ②加热高锰酸钾制取氧气（实验室制取氧气的 反应原理之二）： 2KMnO 4K2MnO4+MnO2+O2↑。反应现象：紫 黑色色固体质量减少，生成的无色气体能使带 火星的木条复燃。 ③加热氯酸钾制取氧气（实验室制取氧气的反 应原理之三）：2KClO 32KCl+3O2↑。反应 现象：白色固体质量减少，生成的无色气体能 使带火星的木条复燃。 上面三种制取氧气的方法中给我们的启示是： 分解过氧化氢制取氧气符合绿色化学的观念， 是三种方案中最安全、最节约资源的一种。 4.电解水生成氢气和氧气：2H2O2H2↑+O2↑ 反应现象：①通电后，电极上有气泡产生。通 电一段时间后，两个试管内汇集了一些气体， 与正、负极相连的试管内的气体体积比约为1： 2，质量比约为8：1。②与正极相连的试管内 的气体可以使带火星的木条复燃；与负极相连 的试管内的气体移近火焰时，气体能够燃烧， 火焰呈淡蓝色。 5.工业制取生石灰和CO2的反应原理： CaCO 3CaO+CO2↑。反应现象：白色固体质 量减少，同时生成白色固体和能使澄清石灰水 变浑浊的无色气体。 6.干粉灭火器的反应原理（碳酸氢钠受热分解）： 2NaHCO 3Na2CO3+H2O+CO2↑。反应现象：白 色固体质量减少，同时生成白色固体和能使澄 清石灰水变浑浊的无色气体。 7.碱式碳酸铜受热分解： Cu2(OH)2CO 32CuO+H2O+CO2↑。反应现象： 绿色固体质量减少，同时生成黑色固体和能使 澄清石灰水变浑浊的无色气体。 8.过氧化氢溶液不稳定，发生分解： 2H2O 22H2O+O2↑ 9.碳酸不稳定，分解成水和二氧化碳： H2CO3=H2O+CO2↑ 10.碳铵（碳酸氢铵）“消失”并发出刺激性气味： NH4HCO3=NH3↑+CO2↑+H2O 三、置换反应 1.氢气还原氧化铜：H2+CuO Cu+H2O。反应现 象：黑色固体变成红色固体，同时有水珠产生。 2.木炭还原氧化铜：C+2CuO2Cu+CO2↑。反

环境化学(第二版)课后习题参考答案

习题 第一章绪论 2、根据环境化学的任务、内容和特点以及发展动向，你认为怎样才能学好环境化学这门课？ 环境化学是一门研究有害化学物质在环境介质中的存在、化学特征、行为和效应及其控制的化学原理和方法的科学。环境化学以化学物质在环境中出现而引起环境问题为研究对象，以解决环境问题为目标的一门新型科学。其内容主要涉及：有害物质在环境介质中存在的浓度水平和形态，潜在有害物质的来源，他们在个别环境介质中和不同介质间的环境化学行为；有害物质对环境和生态系统以及人体健康产生效用的机制和风险性；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。环境化学的特点是要从微观的原子、分子水平上来研究宏观的环境现象与变化的化学机制及其防治途径，其核心是研究化学污染物在环境中的化学转化和效应。目前，国界上较为重视元素（尤其是碳、氮、硫和磷）的生物地球化学循环及其相互偶合的研究；重视化学品安全评价、臭氧层破坏、气候变暖等全球变化问题。当前我国优先考虑的环境问题中与环境化学密切相关的是：以有机物污染为主的水质污染、以大气颗粒物和二氧化硫为主的城市空气污染；工业有毒有害废物和城市垃圾对水题和土壤的污染。 3、环境污染物有哪些类别？主要的化学污染物有哪些？ 按环境要素可分为：大气污染物、水体污染物和工业污染物。 按污染物的形态可分为：气态污染物、液态污染物和固体污染物； 按污染物的性质可分为：化学污染物、物理污染物和生物污染物。 主要化学污染物有： 1.元素:如铅、镉、准金属等。 2.无机物：氧化物、一氧化碳、卤化氢、卤素化合物等 3.有机化合物及烃类：烷烃、不饱和脂肪烃、芳香烃、PAH等； 4.金属有机和准金属有机化合物：如,四乙基铅、二苯基铬、二甲基胂酸等； 5.含氧有机化合物：如环氧乙烷、醚、醛、有机酸、酐、酚等； 6.含氮有机化合物：胺、睛、硝基苯、三硝基甲苯、亚硝胺等； 7.有机卤化物：四氯化碳、多氯联苯、氯代二噁瑛； 8.有机硫化物:硫醇、二甲砜、硫酸二甲酯等； 9.有机磷化合物:磷酸酯化合物、有机磷农药、有机磷军用毒气等。 第二章：大气环境化学 4.影响大气中污染物迁移的主要因素是什么? 主要有：（1）空气的机械运动如风和大气湍流的影响； （2）天气和地理地势的影响；（3）污染源本身的特性。 7.大气中有哪些重要自由基?其来源如何? 大气中主要自由基有：HO、HO2、R、RO2 HO的来源：①O3的光解：O3＋ｈr Ｏ＋Ｏ2 O+H2O 2HO ②HNO2的光解：HNO2 +ｈr HO +NO ③H2O2的光解：H2O2+ｈr 2HO HO2的来源：①主要来自醛特别是甲醛的光解 H2CO +ｈr H + HCO HO2 + M H + O2 + M HCO + O2 +M HO2 + CO + M CH3O + NO ②亚硝酸酯的光解：CH3ONO +ｈr

环境化学详细答案

环境化学详细答案

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《大气环境化学》第二章重点习题及参考答案 1.大气的主要层次是如何划分的?每个层次具有哪些特点? （1）主要层次划分：根据温度随海拔高度的变化情况将大气分为四层。 （2）各层次特点： ①对流层：0～18km；气温随高度升高而降低；有强烈的空气垂直对流；空气密度大（占大气总质量的3/4和几乎全部的水汽和固体杂质）；天气现象复杂多变。 ②平流层：18～50km；平流层下部30～35km以下气温变化不大（同温层），30～35km以上随高度升高温度增大(逆温层)；有一20km厚的臭氧层，可吸收太阳的紫外辐射，并且臭氧分解是放热过程，可导致平流层的温度升高；空气稀薄，水气、尘埃的含量极少、透明度好，很少出现天气现象，飞机在平流层低部飞行既平稳又安全；空气的垂直对流运动很小，只随地球自转产生平流运动，污染物进入平流层可遍布全球。 ③中间层： 50～80km；空气较稀薄；臭氧层消失；温度随海拔高度的增加而迅速降低；大气的垂直对流强烈。 ④热层：80～500km；在太阳紫外线照射下空气处于高度电离状态（电离层），能反射无线电波，人类可利用它进行远距离无线电通讯；大气温度随高度增加而升高；空气更加稀薄，大气质量仅占大气总质量的0．5％。 热层以上的大气层称为逃逸层。这层空气在太阳紫外线和宇宙射线的作用与大气温度不同，大气的压力总是随着海拔高度的增加而减小。 2. 逆温现象对大气中污染物的迁移有什么影响？ 一般情况下，大气温度随着高度增加而下降，每上升100m，温度降低0.6℃左右。即是说在数千米以下，总是低层大气温度高、密度小，高层大气温度低、密度大，显得“头重脚轻”。这种大气层结容易发生上下翻滚即“对流运动”，可将近地面层的污染物向高空乃至远方疏散，从而使城市上空污染程度减轻。因而在通常情况下，城市上空为轻度污染，对人体健康影响不大。可是在某些天气条

化学反应动力学基础-§6光化学反应

●§6光化学反应( Photochemistry ) 从能量的角度上看，光化学反应是研究光←→化学能之间相互转换的学科。 从方式的角度上看，光化学反应是研究光←→A激发态(←→B激发态)←→化学反应之间相互作用的学科。 一般来说，正向变化过程称为光化学反应，而逆向过程称为化学发光（Chemiluminescence）。 只有在光的作用下才能进行的化学反应称为光化学反应。在无光的情况下，这些反应基本上不能进行，或反应速率很小。 相对于光化学反应而言，其他平常的化学反应可称为热反应。 光化学是形成于20世纪60年代的化学和物理的交叉和边缘学科，它是研究激发态的产生、结构、特性以及物理和化学行为的一门新兴学科。 ●§6.1光化学反应的特点( Characteristics Photochemistry )光化学反应与热反应的差别比较： （1）吉布斯自由能变化的方向 热反应：封闭体系，等温等压、没有其他功的条件下

Δr G m (T, p)＜0 电化学热反应：封闭体系，等温等压、有电功输入的条件下 Δr G m (T, p)＞0 或 Δr G m (T, p) ＜0 光化学反应： Δr G m (T, p)＞0 或 Δr G m (T, p) ＜0 叶绿素，h ν 6nCO 2＋6nH 2O ————→(C 6H 12O 6)n ＋6nO 2 h ν H 2＋Br 2—→2HBr （2） 活化能 对光化学反应：Ea ～30 kJ ·mol －1 )()10(T k T k +=1.1～2 对热反应：Ea ≈40～400 kJ ·mol －1 ) ()10(T k T k +=2～4 热反应的活化能来源于分子碰撞，而光化学反应的活化能来源于吸收光子的能量。 光化学反应的活化能较低，可以在较温和的反应条件（常温常压）下进行。 （3） 选择性

环境化学期末试题

环境化学 第一章绪论 一、填空 1、造成环境污染的因素有物理、化学和生物的三方面，其中化学物质引起的约占________。 2、污染物的性质和环境化学行为取决于它们的和在环境中的。 3、环境中污染物的迁移主要有、和三种方式。 4、人为污染源可分为____________、____________、____________、和____________。 二、选择题 1、属于环境化学效应的是 A热岛效应 B温室效应 C土壤的盐碱化 D噪声 2、五十年代日本出现的痛痛病是由______污染水体后引起的。 A Cd B Hg C Pb D As 3、五十年代日本出现的水俣病是由______污染水体后引起的。 A Cd B Hg C Pb D As 三、问答题 1、环境中主要的化学污染物有哪些？ 2、举例简述污染物在环境各圈的迁移转化过程。 第二章大气环境化学 一、填空 1、写出下列物质的光离解反应方程式 （1）NO 2 + hν+ + hν或HNO2 + hν + （2）HNO （3）HNO 3 + hν + （4）H 2CO + hν + 或H2CO + hν + （5）CH 3X + hν + 2、大气中的NO2可以转化成、和。 3、碳氢化合物是大气中的重要污染物，是形成烟雾的主要参与者。

4、乙烯在大气中与O3的的反应机理如下： O3 + CH2 == CH2H2CO+H2COO 5、大气颗粒物的去除与颗粒物的和有关，去除方式有和。 6、制冷剂氯氟烃破坏臭氧层的反应机制是： CFmCln + hv CFmCln-1 + + O3O2 + +O O2 + Cl 7、当今世界上最引人瞩目的几个环境问题_________、__________、__________等是由大气污染所引起的。 8、许多大气污染事件都与逆温现象有关，逆温可分为________、________、________。 9、SO2的催化氧化速度与________、________和________有关。 10、大气中最重要的自由基为_______。 11、燃烧过程中NO的生成量主要与________和________有关。 12、能引起温室效应的气体主要有______、______、______、______。 13、CFC-11的分子式为_________和_________。 14、大气的扩散能力主要受__________和__________的影响。 15、按污染成因分，气溶胶可分为__________和__________。 16、根据温度垂直分布可将大气圈分为对流层、平流层、________、热层和逃逸层。 17、伦敦烟雾事件是由____________和_____________引起的。 18、大气中CH4主要来自________、________、_________的排放。 19、富集因子法可以推断气溶胶污染源，如（EF）地壳＞10，则表示待查元素i________。 20、降水中主要阴离子有______、______、______、______。 二、选择题 1、由污染源排放到大气中的污染物在迁移过程中受到的影响。 A风B湍流C天气形式D地理地势 2、大气中HO?自由基的来源有的光离解。 A O3 B H2CO C H2O2 D HNO2 3、烷烃与大气中的HO?自由基发生氢原子摘除反应，生成。 A RO B R自由基 C H2O D HO2 4、酸雨是指pH______的雨、雪或其它形式的降水。 A <6.0 B <7.0 C <5.6 D <5.0 5、辐射一定时间产生的______量可以衡量光化学烟雾的严重程度。 A O3 B NO2 C 碳氢化合物 D SO2 6、大气逆温现象主要出现在______。 A 寒冷的夜间 B 多云的冬季 C 寒冷而晴朗的冬天 D 寒冷而晴朗的夜间 7、大气中还原态气体（如H2S）主要被______氧化。