2016929_12_804 环境化学-2016.zip

二 O 一六年招收硕士研究生入学考试试题 B 卷二 O 一六年招收硕士研究生入学考试试题 B 卷 参考答案 参考答案考试科目及代码：环境化学 804适用专业：环境工程一、名词解释（每小题 3 分，共 15 分）1环境污染：由于人为因素使环境的构成状态发生变化，环境素质下降，从而扰乱和破坏了生态系统和人们的正常生活和生产条件。2分配系数：在土壤水体系中，土壤对非离子性有机化合物的吸着主要是溶质的分配过程（溶解），即非离子性有机化合物可通过溶解作用分配到土壤有机质中，并经过一定时间达到分配平衡，此时有机化合物在土壤有机质和水中含量的比值称为分配系数。3.大气温度层结：大气的温度在垂直方向上不同层的分布。4.污染物迁移：是指污染物在环境中的空间位移以及其所导致的污染物富集、分散和消失的过程。5.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。二、选择题（每小题 3 分，共 15 分）1、D；2、D；3、C；4、A；5、D三、填空题（每空 1 分，共 20 分）1.盐浓度升高 导致交换吸附,氧化还原条件的变化,pH 降低,水中配合剂的含量增加,生物迁移；2.生长代谢，共代谢；3.CO/CH4，O3，CFCs；4.增大，减小，不变，增大，不变；5.物理污染物，生物污染体；6.植物种类，重金属形态，重金属在植物体内的迁移能力。四、问答题（每题 12 分，共 60 分）1、（1）逆温现象：在对流层中，气温一般是随高度增加而降低，但在一定条件下会出现反常现象。逆温是指空气温度随高度的升高而升高的现象，包括辐射逆温、地形逆温等。（2）影响：逆温使冷空气在下方，热气流在上方，从而无法形成对流，底部的污染物无法上升扩散，从而导致严重污染，尤其是山谷的地形逆温，山坡冷却较快，冷空气沿坡下降到谷底并将暖气流抬升至上方，污染物集中在山谷底部，不能扩散迁移出去。（3）后果：使地面污染源排放出来的污染物难以借气流上升而扩散，甚至由于光化学作用生成毒性更大的产物，易发生污染事件。2、影响酸雨形成的因素：（1）酸性污染物的排放及其转化条件：西南地区酸性污染物排放量大，且气温高、湿度大，故重庆、贵阳等地为酸雨区；（2）大气中的氨：我国酸雨多发生在南方（特别是西南），原因之一是北方土壤盐碱化，pH 较高，造成 NH3易挥发；(3)大气中颗粒物酸度及缓冲能力：颗粒物本身酸碱性和缓冲能力可以直接影响降水酸度；（4）天气、地形：易形成逆温的天气、地形，由于污染物扩散不出去，易形成酸雨。3原因：氟氯烃化合物在对流层很稳定，随气流扩散到平流层后，在太阳光照射下解离出 Cl自由基，Cl 自由基能作为催化剂加快臭氧的分解反应，破坏臭氧生成与消耗的动态平衡而使臭氧层耗损。机理：Cl+O3 O2 +ClO ClO+O Cl +O2 总反应：O3+O O2 结果：平流层中能作为地球生物保护伞的臭氧层中臭氧浓度不断降低，甚至会形成臭氧空洞，结果太阳发出的紫外光没有被臭氧吸收而直达地面，对地面生物造成危害。危害：增高人类皮肤癌发病率，危害呼吸器官和眼睛，损害植物叶片，抑制光合作用，使气候趋于恶化等。4、这一替代非常必要，因为氟氯烃在光作用下会催化臭氧层的臭氧分解，从而使紫外光直接到达地面而对人体、生物造成危害。化学机制如下：首先，CFC 类物质在紫外光照射下会产生 Cl CFCl3+h CFCl2+ClCF2Cl2+h CF2Cl+Cl光解所产生的 Cl 可破坏 O3，其机理为Cl+O3 Cl O+O2Cl O+O Cl+O2总反应 O3 +O 2O2臭氧层耗损的危害有：使人体眼部疾病，皮肤癌等病症发生率将大增；损害植物叶片，抑制光合作用，最终导致减产；使海洋浅层生物死亡，从而显著削弱生态系统食物链的基础；使气候趋于恶化；使对流层紫外辐射增加,会进一步活跃近地面的光化学反应。5、(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+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（每题 10 分，共 40 分）1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=1.00 10-7 2.00 10-3/(4.55 10-7)=4.49 10-4mol/l。CO3-=K2HCO3-/H+=4.6910-112.0010-3/(1.0010-7)=9.3810-7 mol/l。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NaOH强碱进行碱化，又需要加多少碱？解：当 pH=59，碱度10-3molL-1或 pH=68，碱度10-4molL-1时，H+，OH-项可忽略不计，此时有总碱度=CT已知：pH=6.5 时，1=1.710 pH=8.0 时 2=1.018（1）加入碳酸钠时，令加入量为，则 CT2=CT1+又 CT1=总碱度11=1.6mmolL-11.710=2.736 mmolL-1CT2=2.736+总碱度=2332 HCOCOOHH总碱度2=总碱度1+2=1.6mmolL-1+2 CT2=总碱度222.736+=（1.6+2）1.018=1.07 mmolL-1即需加入 1.07 mmolL-1的碳酸钠。（2）在加 NaOH 前后总碱度不变 总碱度 1=总碱度 2 总碱度2=112总碱度 碱度的增加量就是加入的碱量 加入的 NaOH 碱量=总碱度2-总碱度1=2.69-1.6=1.09 mmolL-1 即需加入 1.09 mmolL-1NaOH。3.解：H2SH+HS-Ka1=H+HS-/H2S HS-=Ka1H2S/H+HS-H+S2-Ka2=H+S2-/HS-=H+2S2-/Ka1H2SS2-=Ka1*Ka2H2S/H+2=8.910-81.310-150.1/(10-8)2=1.15710-7mol/lPbSCd2+S2-Ksp=Pb2+S2-Pb2+=Ksp/S2-=810-28/1.15710-7=6.910-21 mol/l4、水中取出深层水，pH=7.0，含溶解氧浓度为 0.32mg/L，请计算 pE 和 Eh（已知 KH1.2610-8mol/(LPa)；221142OHeH O，pE0=20.75；1atm=1.01310-5 Pa)。解：溶解氧的溶解度为 0.32 mg/L O2(aq)=0.323210-3=0.0110-3(molL-1)221142OHeH O pE 0=20.75 2328()0.01 10793.651.26 10OHO aqpPak=793.65/1.013 10/1.013 10-5-5=0.0078atm 211744lg/20.75lg0.0078)10 13.250.0590.78OhpEpEpPaHEpEV第 1 页 共 2 页姓 名：报 考 专 业：准 考 证 号 码：密封线内不要写题2016 年攻读硕士学位研究生入学考试试题2016 年攻读硕士学位研究生入学考试试题科目名称：环境化学（A 卷 B 卷）科目代码：804考试时间：3 小时 满分 150 分可使用的常用工具：无 计算器 直尺 圆规（请在使用工具前打）注意：所有答题内容必须写在答题纸上，写在试题或草稿纸上的一律无效；考完后试题随答题纸交回。一、名词解释（每小题 3 分，共 15 分）1.环境污染 2.分配系数 3.大气温度层结 4.污染物迁移 5.酸沉降二、选择题（每小题 3 分，共 15 分）1.湍流可以使污染物在以下方向上发生扩散 。A垂直方向上 B水平方向上 C浓度梯度上 D任何方向上2.以下不属于光化学烟雾特征的是 。A呈蓝色 B具有氧化性 C污染高峰值出现在午后 D通常发生在冬季3.光化学烟雾是一个链反应，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4.降低 pH 值，水中沉积物重金属的释放量随之 。A升高 B降低C无影响 D.无法判断5.下列不能发生光离解的化学物质是 。ANO2 BHNO3 CHCHO DSO2三、填空题（每空 1 分，共 20 分）1.重金属从悬浮物或沉积物中会重新释放，诱发释放的主要因素有_、_、_、_和_等。2.有机污染物生物降解存在的两种代谢模式是_与_ 。3.温室气体除 CO2外，还有_、_、_。4.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_ 。5.环境污染物按污染物的性质可分为化学污染物、_和_。6.重金属在土壤植物系统中的迁移过程与重金属的_、土壤的_及_有关。四、问答题（每题 12 分，共 60 分）第 2 页 共 2 页1.何谓逆温现象？逆温现象对大气污染物的迁移有什么影响？可能会造成什么后果？2.影响酸雨形成的因素有哪些？这些因素如何影响酸性降水的 pH 值？3.2001 年月 22 日，武汉市出台禁氟令：年底，在用汽车空调、中央空调以及冷冻冷藏设备实现替换、淘汰 CFC 类物质(商品名称氟里昂)的目标，改用国际环保品牌格林柯尔制冷剂代替。请从原因、机理、结果、危害等方面论述氟利昂对环境的影响。4.目前，许多汽车空调、中央空调以及冷冻冷藏设备的制冷剂均采用了氟氯烃的替代物，请从化学机制上分析替代的必要性，说明氟氯烃所引起的环境问题和对环境的危害。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（每题 10 分，共 40 分）1.具有 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=4.45 10-7，K2=4.69 10-11；2.已知Hg2+2H2O2H+Hg(OH)20，lgK=6.3。溶液中存在H+、OH-、Hg2+、Hg(OH)20和ClO4-等形态，且忽略Hg(OH)+和离子强度效应，求1.010-5mol/L 的 Hg(ClO4)2溶液在 25时的 pH 值；3.含铅废水通入硫化氢达到饱和并调节 pH 值为 7.5，请算出剩余铅离子浓度。（已知 PbS 的溶度积为 810-28，H2S 离解常数 K1=8.910-8，K2=1.310-15）；4.水中取出深层水，pH=7.0，含溶解氧浓度为 0.32mg/L，请计算 pE 和 Eh。（已知 KH1.26 10-8mol/(L Pa)；221142OHeH O，pE0=20.75；1atm=1.01310-5 Pa)