2011环境化学试题及答案

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1、大气环化习题集一、名词解释1大气稳定度：指大气的稳定程度,或者说大气中某一高度上的气块在垂直方向上相对稳定程度。2大气逆辐射:CO2和H2O吸收地面辐射的能量后，又以长波辐射的形式将能量放出。这种辐射是向四面八方的，而在垂直方向上则有向上和向下两部分，向下的部分因与地面辐射方向相反，称为“大气逆辐射”。气温垂直递减率：气温随高度的变化通常以气温垂直递减率(Г)表示，即每垂直升高100m，气温的变化值：T－绝对温度，K；Z－高度。4.光化学反应：光化学反应:一个原子、分子、自由基或离子吸收一个光子所引发

2、的反应，称为光化学反应5.湿沉降：通过降雨降雪等使大气中的颗粒物从大气中去除的过程。二、回答下列问题1大气中有哪些主要自由基？ 氢氧自由基、HO2、烃基、烃类含氧基、过氧基等。2请简述对流层中光化学氧化剂-O3的主要来源？ 对流层中O3的天然源最主要的有两个：一是由平流层输入，二是光化学反应产生O3。自然界的光化学过程是O3的重要来源，由CO产生O3的光化学机制为：  CO+?OH→CO2+?H3试分析具有温室效应作用的“臭氧”与平流层的“臭氧”差别？ 地球上90％的臭氧分布在距地面25km的平流层，

3、另外约10％存在于对流层。 对流层臭氧是一种温室气体，它的浓度随纬度、经度、高度和季节变化而变化。对流层臭氧浓度北半球比南半球高。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，为地球提供了一个防止紫外线辐射的屏障。通过观测发现，平流层中的臭氧含量减少，而对流层中的臭氧含量增加。由于有90％的臭氧在平流层，所以总量在下降。对流层臭氧形成人为来源：NO2的光解反应是它在大气中最重要的化学反应，是大气中O3生成的引发反应，也是O3唯一的人为来源。（见第七节） 南极上空平流层臭氧（臭

4、氧层）浓度减少，形成了臭氧空洞。4.过氧自由基HO2?的主要来源有哪些？　　HO2?的主要来源是大气中甲醛(HCHO)的光分解：　　HCHO+hν→H?+HC?O　　H?+O2→HO2?　　HC?O+O2→CO+HO2?5.大气中有哪些重要的吸光物质，其吸光特征是什么？答：大气组分如N2、O2、O3、H2O和CO2等能吸收一定波长的太阳辐射。波长小于290nm的太阳辐射被N2、O2、O3分子吸收，并使其解离。故波长小于290nm的太阳辐射不能到达地面，而800～2000nm的长波辐射则几乎都被水分子

5、和二氧化碳所吸收。因此，只有波长为300～800nm的可见光能透过大气到达地面，这部分约占太阳光总能量的41%。6.叙述大气中含氮化合物、含卤素化合物的源和汇。种类：大气中重要的含氮化合物有N2O、NO、NO2、NH3、HNO2、HNO3和氨盐；其中NO和NO2统称为总氮氧化物，是大气中最重要的污染物之一，它能参与酸雨及光化学烟雾的形成，而N2O是温室气体。来源：氧化亚氮(N2O)：氧化亚氮是无色气体，主要来自天然源，由土壤中的硝酸盐经细菌脱氮作用产生：NO3－+2H2+H+→1/2N2O+5/2H2

6、ON2O的人为源主要是燃料燃烧和含氮化肥的施用。转化：N2O的化学活性差，在低层大气中被认为是非污染性气体，但它能吸收地面辐射，是主要的温室气体之一。N2O难溶于水，寿命又长，可传输到平流层，发生光解作用：N2O+hν→N2+ON2O+O→N2+O2N2O+O→2NO最后一个反应是平流层中NO的天然源，而NO对臭氧层有破坏作用。天然源：氮氧化物（NOx）：大气中的NOx主要来自天然过程，如生物源、闪电均可产生NOx。自然界的氮循环每年向大气释放NO约4.30×108t，约占总排放量的90%，人类活动

7、排放的NO仅占10%。NO2是由NO氧化生成的，每年约产生5.3×107t。人为源：NOx的人为源主要是燃料的燃烧或化工生产过程，其中以工业窑炉、氮肥生产和汽车排放的NOx量最多。据估算，城市大气中三分之二的NOx来自汽车尾气等的排放。一般条件下，大气中的氮和氧不能直接化合为氮的氧化物，只有在温度高于1200℃时，氮才能与氧结合生成NO：N2+O2→2NO种类：大气中卤代烃包括卤代脂肪烃和卤代芳烃，其中多氯联苯(PCB)及有机氯农药(如DDT、六六六)等高级卤代烃以气溶胶形式存在，而含两个或两个以下碳

8、原子的卤代烃呈气态。氯氟烃类（CFCs）：对环境影响最大，需特别引起关注的卤代烃是氯氟烃类。来源：CFCs主要被用作冰箱和空调的制冷剂，隔热用和家用泡沫塑料的发泡剂，电子元器件和精密零件的清洗剂等。转化：排入对流层的氯氟烃类化合物不易在对流层被去除，它们唯一的去除途径是扩散至平流层，在强紫外线作用下进行光解，其反应式可表示如下：CFXCl2+hν·CFXCl+·Cl(X为F或Cl)(1)·Cl+O3→ClO·+O2(2)ClO·+O→·Cl+O2(3)7