2019年湖北武汉科技大学环境化学考研真题及答案.doc

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1、2019年湖北武汉科技大学环境化学考研真题及答案一、名词解释(共5小题，每小题4分，共20分)1、酸沉降；2、分配系数；3、生长代谢；4、光量子产率；5、环境污染物二、填空题(每空1分，共15分)1、1972年，联合国在瑞典首都斯德哥尔摩召开了人类环境会议，会议发表的人类环境宣言中明确指出环境问题不仅表现在水、气、土壤等的污染已达到危险程度，而且表现在生态的破坏和_的枯竭。20世纪80年代，对环境的认识有了突破性发展，提出_战略；2、水环境中颗粒物的种种凝聚、絮凝方式并不是_存在的，往往是数种方式同时发生，综合发挥絮凝作用；3、太阳辐射光中到达地面的有少量短波长的_光，大量_和长波红外光；4、

2、pH值小于_（未受污染的大气降水pH）的降雨称为酸雨。我国酸雨中关键性离子组成是_、_、_；5、向某一含碳酸的水体加入重碳酸盐，总酸度_ 、无机酸度_ 、CO2酸度_ 、总碱度_ 、酚酞碱度不变；（增加、减少或不变）6、土壤是由气、液、固三相组成的，其中固相可分为_ 、 _。三、选择题(共5小题，每题3分，共15分)1、某化学键的键能为220kJ/mol，则照射波长至少在_以下，才能引起光化学解离。（普朗克常数h6.62610-34焦/秒摩，光速C3.01010cm/s，阿伏加德罗常数NA6.0221023/摩尔）A340nm B440 nm C540 nm D640 nm2、光化学烟雾是一个

3、链反应，链引发反应主要是_。A丙烯氧化生成具有活性的自由基 BHO2和RO2等促进了NO向NO2转化 CNO2的光解 D甲醛在光的照射下生成自由基3、根据Whittby的三模态模型，粒径小于_的粒子称为爱根核模。A0.05 B0.1 C1 D24、某一氧化-还原反应体系的标准电极电位为0.80，则pE0为_。A13.55 B. 13.35 C. 13.05 D.12.805、气溶胶中粒径_m的颗粒，称为降尘。A. 10 B. 15 D. 10四、问答、解释、说明题（共 5 小题，每题 14分，共 70 分）1、灰蒙蒙的天气让越来越多的中国公众注意到PM2.5。所谓PM2.5，是指空气中悬浮的颗

4、粒物，其直径小于2.5微米。很多中外学者早已证实，它潜伏在空气中，不仅会伤害人的健康，更给社会造成难以挽回的经济损失。在环境化学教材中，对这种颗粒物是如何分类和定义的？说明其来源和归宿，解释其为何会伤害人类健康甚至致癌致畸。 2、据环保部通报，2017年11月4-8日，京津冀及周边地区出现了一次区域性雾霾。请用专业名词和相关知识解释雾霾易在这个季节发生的原因。雾霾会产生哪些危害？3、为什么重庆出现酸雨的频率比北京高？请通过影响酸雨形成的各因素加以分析。4、详述温室气体、温室效应及可能对人类带来的影响？5、当阳光照射到仅含NOx的空气时，发生的主要反应有哪些？若该体系中还含有烃类和醛类化合物，又

5、会发生哪些反应并产生什么现象？请写出与此现象相关的主要反应式。五、计算题（共3小题，每题10分，共30分）1、在pH=7.0的水溶液中，含有1.010-2 mol/L的非络合形态氮三乙酸（NTA）和1.010-5 mol/L的Pb()，已知Pb2+ HT2PbT+H+的平衡常数K=12.9，求该水溶液中自由离子态Pb2+浓度占总铅浓度（PbT）的百分数。2、在一个pH为6.5、碱度为1.6mmol/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。若用强碱进行碱化，又需要加多少碱？已知pH=6.5时，=1.710；pH=8.0时, =1.018。3、具

6、有2.0010-3mol/L碱度的水，pH为7.0，请计算H2CO3*、HCO3、CO32的浓度各是多少？已知数据： K1 =4.4510-7 ，K2=4.6910-11。答案一、名词解释(共 5 小题，每小题 4分，共 20 分)1、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；2、分配系数：分配作用达平衡时，有机化合物在悬浮颗粒物（沉积物、土壤）有机质中和水中含量的比值称为分配系数；3、生长代谢：微生物以有毒/机物作为唯一碳源和能源所进行的生命活动；4、光量子产率：进行光化学反应的光子占总吸收光子数之比，称为光量子产率；5、环境污染物：进入环境后使环境的正常组成和性质发生

7、直接或间接有害于人类的变化的物质称为环境污染物。二、填空题(每空 1 分，共 15 分)1、1972年，联合国在瑞典首都斯德哥尔摩召开了人类环境会议，会议发表的人类环境宣言中明确指出环境问题不仅表现在水、气、土壤等的污染已达到危险程度，而且表现在生态的破坏和_资源_的枯竭。20世纪80年代，对环境的认识有了突破性发展，提出_可持续发展_战略；2、水环境中颗粒物的种种凝聚、絮凝方式并不是_单独_存在的，往往是数种方式同时发生，综合发挥絮凝作用；3、太阳辐射光中到达地面的有少量短波长的_紫外_光，大量_可见光_和长波红外光；4、pH值小于 5.6 （未受污染的大气降水pH）的降雨称为酸雨。我国酸雨

8、中关键性离子组成是 SO42- 、 NO3- 、 NH4+ ；5、向某一含碳酸的水体加入重碳酸盐，总酸度_增大_、无机酸度_减小_、CO2酸度_不变_ 、总碱度_增大_；6、土壤是由气、液、固三相组成的，其中固相可分为_土壤矿物质_ 、 _土壤有机质_。三、选择题(共5小题，每题3分，共15分)1、C；2、C；3、A；4、A；5、A；四、问答、解释、说明题（共 5 小题，每题 14 分，共 70 分）1、灰蒙蒙的天气让越来越多的中国公众注意到PM2.5。所谓PM2.5，是指空气中悬浮的颗粒物，其直径小于2.5微米。很多中外学者早已证实，它潜伏在空气中，不仅会伤害人的健康，更给社会造成难以挽回的

9、经济损失。在环境化学教材中，对这种颗粒物是如何分类和定义的？说明其来源和归宿，解释其为何会伤害人类健康甚至致癌致畸？ 答、爱根核模：Dp 0.05m 积聚模： 0.05m Dp2 m名称源汇爱根核模燃烧产生的一次气溶胶颗粒，以及化学反应产生的蒸汽均相成核、凝聚。相互凝聚后转入积聚模或随气流扩散到地面积聚模爱根核模的凝聚，燃烧过程产生蒸汽冷凝、凝聚，以及由大气化学反应产生的各种气体分子产生的二次溶胶。通过湿沉降（雨除、冲刷）而汇于地面这些粒子很多是因化石燃料燃烧不完全产生的有机碳，有时燃煤电厂在高温中生成的致癌物，在冷却时被这些细小的颗粒物吸附着进入人体。这么小的颗粒很难自然沉降，会在空气中停留

10、一个星期甚至几个月，本身对呼吸系统就有影响，造成咳嗽、不适。而小颗粒物上吸附的致癌物，更导致癌症高发。这种颗粒的特点在于太小，太多。然而，相同质量浓度下，颗粒物越细，数目更多。比起PM10，PM2.5的表面积要大好几倍，吸附空气中的毒性物质就会更多。当PM2.5吸附了致癌物，就有致癌效应；吸附了致畸物，就有致畸效应。它通过下呼吸道，进入肺的深处，而它携带的有害气体、重金属就溶解在血液里。2、据环保部通报，2017年11月4-8日，京津冀及周边地区出现了一次区域性雾霾。请用专业名词和相关知识解释雾霾易在这个季节发生的原因。雾霾会产生哪些危害？答、（1）、因为11月份是秋冬季节，比较寒冷，夜间易发

11、生逆温，气温上热下冷，污染物在垂直方向不能发生对流，因而扩散不出去，如果白天天气又是静风，污染物在水平方向也很难扩散，这样就造成污染物持续累积，容易发生大气重污染；（2）、一旦发生雾霾，主要会造成两方面的危害：影响人类健康、降低大气能见度。 3、为什么重庆出现酸雨的频率比北京高？请通过影响酸雨形成的各因素加以分析。答、影响酸雨形成的因素有以下四方面：（1）、酸性污染物的排放及其转化条件：从现有的数据来看，降水酸度的时空分布与大气中的SO2和降水中SO 42-浓度的时空分布存在着一定的相关性，也就是说，某地的SO2污染严重，降水中的SO42-浓度就高，降水的PH值就低；（2）、大气中的氨：NH3

12、是大气中唯一的常见气态碱，由于它易溶于水，能与酸性气溶胶或雨水中的酸起中和作用，从而降低了雨水的酸度；（3）、颗粒物酸度及其缓冲能力：颗粒物对酸雨的形成有两方面的作用，一是所含的金属可催化SO2氧化成硫酸，二是对酸起中和作用；（4）、天气、地势的影响：如果气候条件和地形有利于污染物的扩散，则大气中污染物浓度降低，酸雨就减弱，反之则加重。 重庆地区的煤为多硫煤，气温高、湿度大，有利于SO2转化为酸雨，且大气中氨含量少，中和能力差，同时大气颗粒物碱性小，也不能对酸雨起中和作用，另外地理地势又易产生地形逆温。而北京由于气温和湿度不高，且土壤盐碱化，因而大气颗粒物碱性大，能对酸雨起中和作用，所以不易出

13、现酸雨。4详述温室气体、温室效应及可能对人类带来的影响？答、温室气体：能吸收地表长波辐射，把能量截留于大气，使气温升高的气体。温室效应：大气中的等气体吸收了地面辐射出来的红外光，把能量截留于大气中，从而使大气温度升高的现象，就称为温室效应。大气中的温室气体就像一个“玻璃屋顶”（ “屋顶”高度约在距地面15km处，地面长波辐射到此已大部分被吸收），“屋顶”与地面之间形成一个“温室”，可以对地面起保温作用。危害：导致地球气温逐渐上升及未来全球气候改变，进一步引起农业、渔业减产，促使降雨增多，甚至南北两极冰雪融化，从而淹没许多沿海城市和广大陆地。5、当阳光照射到仅含NOx的空气时，发生的主要反应有哪

14、些？若该体系中还含有烃类和醛类化合物，又会发生哪些反应并产生什么现象？请写出与此现象相关的主要反应式。答、(1)、NO2光解导致O3的生成；NO2 + h NO + O O + O2 + M O3 + M(汽车排放的颗粒物可以作为M) NO + O3 NO2 + O2(2)、当体系中还含有烃类和醛类化合物时，有机碳氢化合物(RH，RCHO)的氧化生成了活性自由基，尤其是HO2、RO2等。 RH + HO RO2 + H2O RCHO + HO RC（O）O2 + H2O RCHO + h RO2 + HO2 + CO HO2 + NO NO2 + HO RO2 + NO NO2 + RCHO

15、+ HO2 RC（O）O2 + NO NO2 + RO2 +CO2(3)、HO2、RO2引起了NO向NO2转化，进一步提供了生成的NO2源，同时形成了含N的二次污染物如PAN和HNO3等。 HO + NO2 HNO3 RC（O）O2 + NO2 RC（O）O2NO2 RC（O）O2NO2 RC（O）O2 + NO2O3，PAN和HNO3这些氧化性极强的污染物与一次污染物NO2、烃类和醛类化合物混合所形成的烟雾污染现象，被称为光化学烟雾。五、计算题(共3小题，每题 10 分，共 30 分)1、解：解：pH=7.0时，NTA主要以HT2-形态存在因此，可认为HT2-=NTA=1.010-2 mol

16、/L （3分）自由态铅离子占总铅PbT浓度的百分数为7.7510-5%2、解：pH=6.5时，=1.710，碱度=1.6 mmol/l CT=碱度 =1.7101.6=2.74 (mmol/l设加入的Na2CO3=X mmol/l，则碱度增加2x mmol/l, 为2.74+X 2.74+X=1.108(1.6+2X)X=1.0681.07 (mmol/l) 求需加入多少NaOH PH=6.5(59)范围，碱度=1.610-3 可用简化式CT=碱度 pH=6.5时，CT=a碱度apH=8.0时，CT=b碱度b则 a碱度a=b碱度b 或碱度b=a碱度a/b查表3-1， PH=6.5时，a=1.7

17、10 PH=8.0时, b=1.018已知 碱度a=1.6 mmol/l 碱度b=a碱度a/b=1.7101.6/1.018=2.69 (mmol/l)应加入的NaOH 量， 即碱度的增加值碱度b-碱度a=2.69-1.6=1.09(mmol/l)3、解：当pH = 7.00时,CO3-的浓度与 HCO3-的浓度相比可以忽略, pH = 7.00时, = 1.224,则HCO3- = 碱度 = 2.0010-3mol/lH+ = OH- = 10-7 mol/lHCO3 = H+HCO3-/K1 = 1.0010-72.0010-3/(4.5510-7) = 4.4910-4mol/l。CO3- = K2HCO3-/H+ = 4.6910-112.0010-3/(1.0010-7) = 9.3810-7 mol/l。