環(huán)境化學(xué)試題及答案大全.doc

環(huán)境化學(xué)（A）題號一二三四五六七八得分總 分評閱人 復(fù)查人簽名 合分人簽名 一.填空（每空1分）得分1.環(huán)境問題是在 工業(yè)化 過程中產(chǎn)生的，具體原因包括污染物 排放 和過度開發(fā) 資源 ；2.可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略思想是經(jīng)濟(jì)、社會和環(huán)境保護(hù) 協(xié)調(diào) 發(fā)展，其核心思想是：經(jīng)濟(jì)發(fā)展不能超過資源和環(huán)境的 承載力 ；3在大氣對流層中污染物易隨空氣發(fā)生 垂直 對流運(yùn)動，在平流層中污染物易隨地球自轉(zhuǎn)發(fā)生 水平 運(yùn)動；4.逆溫層不利于污染物的 傳輸 。5.當(dāng)3.01105 J/mol故可引起NO鍵斷裂。2、設(shè)大氣壓力為1.0130105Pa（25），空氣中水蒸氣的分壓為0.03167105Pa（25），氧溶于水的亨利常數(shù)為1.26108,計算氧氣在水中的溶解度。（10分）得分解：PO2=(1.01325-0.03167)1050.21 =0.2056105(pa) O2(aq)=KHPO2=1.261050.205610-8 =2.610-4(mol/l) O2(aq)= 2.610-4321000 =8.32(mg/l)3、 具有2.0010-3mol/L堿度的水，pH為7.0, 請計算H2CO3*、HCO3-、CO32-的濃度各是多少？已知下表數(shù)據(jù)：pH 0 1 27.00 0.1834 0.8162 3.82810-4（10分）得分解:當(dāng)pH = 7.00時,CO3-的濃度與 HCO3-的濃度相比可以忽略,查表pH = 7.00時, = 1.224,則HCO3- = 堿度 = 2.0010-3mol/l/l。H+ = OH- = 10-7 mol/l。HCO3 = 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。4、在厭氧消化池中，和pH值7.0的水接觸的氣體含65的CH4和35的CO2，已知 , pE0=2.87，請計算pE和Eh（10分）得分解pE=pE0+1/n lg(反應(yīng)物/生成物) =2.87+lgPCO20.125H+/PCH40.125=2.87+lg 0.350.12510-7/0.650.125=2.87+lg 0.87710-7/0.948=2.87+lg 0.9257=4.16Eh=0.059pE=-4.160.059=0.2465、一個有毒化合物排入至pH8.4，T25的水體中，90的有毒化合物被懸浮物所吸著，已知酸性水解速率常數(shù)Ka=0，堿性水解速率常數(shù)Kb=4.910-7L/(d.mol), 中性水解速率常數(shù)Kn=1.6d1.請計算化合物的水解速率常數(shù)。（5分）得分解：Kh =Kn+w(KaH+ KbOH-) =1.6+0.1（0+4.910-710-5.6） =1.6d-16、用Langmuir方程描述懸浮物對溶質(zhì)的吸附作用，假設(shè)溶液平衡濃度為3.010-3mol/L，溶液中每克懸浮固體吸附溶質(zhì)為0.510-3mol/L，當(dāng)平衡濃度降至1.010-3mol/L時，每克吸附劑吸附溶質(zhì)為0.2510-3mol/L，問每克吸附劑可以吸附溶質(zhì)的吸附限量是多少？（5分）得分 解：G=0.510-3= （1）0.2510-3= （2）2=2A+6.010-3=3.0（A+1.010-3）2A+6.010-3=3.0A+3.010-3A=3.010-3G0=1.010-3（mol/Lg）1. 在一個pH為7.0，總堿度為1.6mmol/L的水體中，如加入碳酸鈉使其堿化，問需加多少mmol/L的碳酸鈉才能使水體pH上升至8.0？如用NaOH強(qiáng)堿進(jìn)行堿化，又需加多少堿？（pH=7.0時，0=0.1834，1=0.8162，2=3.82810-4，=1.224；pH=8.0時，0=0.02188，1=0.9736，2=4.56610-3，=1.018）（本小題10分）解：總堿度KW/ H+ + CT(1 + 22) - H+CT總堿度 + H+ - OH-令當(dāng)pH在59范圍內(nèi)、堿度10-3mol/L時, H+、OH-項可以忽略不計,得到簡化式：CT堿度當(dāng)pH7.0時，10.8162，23.82810-4，則1.224，CT 堿度1.9584mmol/L若加入碳酸鈉將水的pH升至8.0，此時CT值與堿度值均有變化。設(shè)加入的碳酸鈉量為CO32-，則有CT + CO32-堿度 + 2CO32-解得，CO32-1.9248 mmol/L若加入氫氧化鈉將水的pH升至8.0，其CT值并不變化，可得：堿度增加值就是應(yīng)加入的氫氧化鈉強(qiáng)堿量：OH-1.92481.60.3248 mmol/L2.含鎘廢水通入H2S達(dá)到飽和并調(diào)pH值為8.0，請計算水中剩余鎘離子濃度（已知CdS的溶度積為7.910-27，H2S離解常數(shù)K1=8.910-8，K2=1.310-15，飽和水溶液中）。（本小題7分）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/lCdSCd2+S2- Ksp= Cd2+S2-Cd2+= Ksp/S2-=7.910-27/1.15710-7=6.810-20 mol/l3一個有毒化合物排入至pH8.4，T25的水體中，90的有毒化合物被懸浮物所吸著，已知酸性水解速率常數(shù)Ka=0，堿性水解速率常數(shù)Kb=4.910-7L/(d.mol), 中性水解速率常數(shù)Kn=1.6d1.請計算化合物的水解速率常數(shù)。（6分）解：已知 Ka = 0, H+ = 10-8.4 Kn = 1.6 Kb = 4.910-7Kh = KaH+ + Kn + KbKw/H+ = 0 + 1.6 + 4.910-710-5.6 = 1.6 (d-1)T1/2=0.693/Kh=0.693/1.6=0.43d2011環(huán)境化學(xué)專業(yè)考研測試題及答案2010-10-27 14:09:00來源: 人民網(wǎng)(北京)跟貼 0 條 手機(jī)看新聞 一、名詞解釋1氣溫垂直遞減率2光化學(xué)反應(yīng)3吸附等溫線4鹽基飽和度5生物放大6天然水的堿度7Kow8標(biāo)化分配系數(shù)二、回答下列問題1過氧自由基HO2?的主要來源有哪些？2簡述大氣污染物匯的機(jī)制。3簡述環(huán)境污染物的三致作用。4簡述土壤的緩沖性能及其原理。5水中有機(jī)污染程度的指標(biāo)是什么？并分別加以說明。6簡要回答河流中的泥沙對重金屬的遷移轉(zhuǎn)化的影響，并舉例加以說明。三、計算題有如下兩個單體系，其中一個是Cu2+、Cu+（pE0=5.82，Cu2+=10-5mol/L,Cu+=10-4mol/L），另一個是Fe3+、Fe2+（pE0=13.05，F(xiàn)e3+=10-3mol/L，F(xiàn)e2+=0.1mol/L）。如果各取1升，將其成為一個混合體系，并假定Fe3+被Cu+還原完全，試計算哪個體系是決定電位？四、分析論述題1某市一家鉛鋅冶煉廠的含鉛廢水經(jīng)化學(xué)處理后排入水體中，排污口水中鉛的含量為0.30.4mg/L，而在下流500m處水中鉛的含量只有34g/L，試分析其原因？2確定酸雨pH界限的依據(jù)是什麼？3下圖是C3H6、NO、空氣(O2、N2)混合物經(jīng)紫外線照射后的時間成分關(guān)系圖。從圖中可知，隨NO和C3H6等初始反應(yīng)物的氧化消耗，NO2和醛量增加；當(dāng)NO耗盡時，NO2出現(xiàn)最大值。此后，隨著NO2的消耗(濃度下降)，O3和其他氧化劑如過氧乙酰硝酸酯(PAN)產(chǎn)生了。試?yán)么髿猸h(huán)境化學(xué)原理分析可能發(fā)生的環(huán)境現(xiàn)象，并闡述其機(jī)制。參考答案一、名詞解釋1氣溫垂直遞減率：氣溫隨高度的變化通常以氣溫垂直遞減率()表示，即每垂直升高100m，氣溫的變化值：T絕對溫度，K；Z高度。2光化學(xué)反應(yīng)：光化學(xué)反應(yīng):一個原子、分子、自由基或離子吸收一個光子所引發(fā)的反應(yīng)，稱為光化學(xué)反應(yīng)。3吸附等溫線：在恒溫等條件下，吸附量Q與吸附物平衡濃度c的關(guān)系曲線稱為吸附等溫線，其相應(yīng)的數(shù)學(xué)方程式稱為吸附等溫式。適用于水體顆粒物對污染物的吸附等溫式有Henry型、弗萊特利希(Freundlich)和朗格繆爾(Langmuir)三種等溫式。4鹽基飽和度：鹽基飽和度（）交換性鹽基總量/陽離子交換量X1005生物放大：同一食物鏈上的高營養(yǎng)級生物，通過吞噬低營養(yǎng)級生物蓄積某種元素或難降解物質(zhì)，使其在機(jī)體內(nèi)的濃度隨營養(yǎng)級數(shù)提高而增大的現(xiàn)象6天然水的堿度：指水中能與強(qiáng)酸發(fā)生中和作用的全部物質(zhì)，亦即能接受質(zhì)子H+的物質(zhì)總量。7Kow：辛醇-水分配系數(shù)，既化學(xué)物質(zhì)在辛醇中濃度和在水中濃度的比例。8標(biāo)化分配系數(shù)：表示有機(jī)毒物在沉積物（或土壤）與水之間的分配系數(shù)，以有機(jī)碳為基礎(chǔ)。Koc=Kp/Xoc。二、回答下列問題1過氧自由基HO2?的主要來源有哪些？HO2?的主要來源是大氣中甲醛(HCHO)的光分解：HCHO+hH?+HC?OH?+O2HO2?HC?O+O2CO+HO2?2簡述大氣污染物的匯的機(jī)制重力沉降，與植物、建筑物或地面(土壤)相碰撞而被捕獲(被表面吸附或吸收)的過程，統(tǒng)稱為干沉降。大氣中的物質(zhì)通過降水而落到地面的過程稱為濕沉降。污染物在大氣中通過化學(xué)反應(yīng)生成其他氣體或粒子而使原污染物在大氣中消失的過程，稱為化學(xué)去除3簡述環(huán)境污染物的三致作用。三致作用定義；致突變作用；致癌作用；致畸作用。4簡述土壤的緩沖性能及其原理。答：定義：土壤緩沖性能是指土壤具有緩和其酸堿度發(fā)生激烈變化的能力，它可以保持土壤反應(yīng)的相對穩(wěn)定，為植物生長和土壤生物的活動創(chuàng)造比較穩(wěn)定的生活環(huán)境。溶液的緩沖作用：無機(jī)酸（碳酸等）+有機(jī)酸（腐殖酸、其他）酸酸和堿膠體的緩沖作用：對酸的緩沖作用：膠體-M+HCl膠體-H+MCl對堿的緩沖作用：膠體-H+MOH膠體-M+H2OAl離子對堿的緩沖作用：pH5.55水中有機(jī)污染程度的指標(biāo)是什么？并分別加以說明。答：水體中有機(jī)污染物的種類繁多、組成復(fù)雜，現(xiàn)代分析技術(shù)難以分別測定它們的含量。因此，只能利用它們共同的特點，用一些指標(biāo)間接反映水體中有機(jī)物的污染程度。常見的指標(biāo)有：溶解氧、生化需氧量、化學(xué)需氧量、總有機(jī)碳和總需氧量。6簡要回答河流中的泥沙對重金屬的遷移轉(zhuǎn)化的影響，并舉例加以說明。答：（1）河流泥沙中主要有蒙脫石、高嶺石、伊利石等，其中粒徑小于50m的占82%；研究表明，泥沙的粒徑越小，比表面越大，吸附重金屬的量也越大；當(dāng)重金屬濃度不變時，隨著河流泥沙量增大，對重金屬的吸附量增大；河流泥沙對重金屬離子的吸附符合弗萊特利希等溫線；（2）泥沙對重金屬離子的吸附量隨pH的升高而增大；河水pH8.3左右，重金屬離子在此條件下有不同程度的水解、沉淀、配合和被懸浮物吸附，控制了河水中可溶性重金屬離子的濃度；（3）泥沙中有機(jī)質(zhì)含量隨季節(jié)而變化，懸浮物中有機(jī)質(zhì)大于沉積物中有機(jī)質(zhì)的含量，泥沙中重金屬的吸附量與有機(jī)質(zhì)的含量呈正相關(guān)；重金屬在河水、懸浮物、沉積物中的分配比是：懸浮物大于沉積物，而沉積物和懸浮物遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于河水中重金屬含量。由此可見，河流中泥沙對重金屬的遷移轉(zhuǎn)化有很大的影響。三、計算題有如下兩個單體系，其中一個是Cu2+、Cu+（pE0=5.82，Cu2+=10-5mol/L,Cu+=10-4mol/L），另一個是Fe3+、Fe2+（pE0=13.05，F(xiàn)e3+=10-3mol/L，F(xiàn)e2+=0.1mol/L）。如果各取1升，將其成為一個混合體系，并假定Fe3+被Cu+還原完全，試計算哪個體系是決定電位？解：有兩個單體系Cu2+e=Cu+pE0=5.82當(dāng)Cu2+=10-5mol/L,Cu+=10-4mol/L時，pECu2+/Cu+=4.82Fe3+e=Fe2+pE0=13.05當(dāng)Fe3+=10-3mol/L，F(xiàn)e2+=0.1mol/L時，pEFe3+/Fe2+=11.05如果各取1升，將其成為一個混合體系，并假定Fe3+被Cu+還原完全，則有Fe3+=（10-3-10-4）/2=4.510-4mol/LFe2+=（10-1+10-4）/2=5.00510-2mol/L混合體系的電位為：pE混合=pEFe3+/Fe2+=pE0Fe3+/Fe2+lgFe3+/Fe2+=(13.05+lg4.510-4/5.00510-2=11.00由上可知，混合體系的pE處在銅單體系與鐵單體系電位之間，并與含量較高的鐵單體系的電位相近。所以鐵體系為決定電位。四、分析論述題1某市一家鉛鋅冶煉廠的含鉛廢水經(jīng)化學(xué)處理后排入水體中，排污口水中鉛的含量為0.30.4mg/L，而在下流500m處水中鉛的含量只有34g/L，試分析其原因？(1)含鉛廢水的稀釋、擴(kuò)散；（2）水體中膠體物質(zhì)對重金屬的吸附作用：無機(jī)膠體：次生黏土礦物；鐵、鋁、硅、錳等水合氧化物；有機(jī)膠體：蛋白質(zhì)、腐殖質(zhì)。（3）氧化還原轉(zhuǎn)化：各價態(tài)之間的相互轉(zhuǎn)化；（4）溶解和沉淀反應(yīng)：（5）配合反應(yīng):無機(jī)配體：OH-Cl-CO32-HCO3-F-S2-有機(jī)配體:氨基酸、糖、腐殖酸生活廢水中的洗滌劑、清潔劑、NTA、EDTA、農(nóng)藥等（6）生物甲基化作用.（7）生物富集作用2確定酸雨pH界限的依據(jù)是什麼？（1）酸雨是最常見酸性降水，酸性降水是指通過降水，如雨、雪、霧、冰雹等將大氣中的酸性物質(zhì)遷移到地面的過程。這種降水過程稱濕沉降。（2）降水pH主要推導(dǎo)方程式。（3）多年來國際上一直把pH值為5.6作為判斷酸雨的界限，pH值小于5.6的降雨稱為酸雨。（4）通過對降水多年觀察，對pH值為5.6作為酸性降水的界限以及判別人為污染界限有了不同觀點，主要因為：a，在清潔大氣中，除有CO2外還存在各種酸、堿性氣態(tài)和氣溶膠物質(zhì)，它們通過成云和降水沖刷進(jìn)入雨水中，降水酸度是各物質(zhì)綜合作用的結(jié)果；b，硝酸和硫酸并不都是人為源；天然源產(chǎn)生的SO2等都可進(jìn)入雨水；c，空氣中堿性物質(zhì)中和用，使得空氣中酸性污染嚴(yán)重的地區(qū)并不表現(xiàn)出來酸雨；d，其他離子污染嚴(yán)重的降水并不一定表現(xiàn)強(qiáng)酸性。3下圖是C3H6、NO、空氣(O2、N2)混合物經(jīng)紫外線照射后的時間成分關(guān)系圖。從圖中可知，隨NO和C3H6等初始反應(yīng)物的氧化消耗，NO2和醛量增加；當(dāng)NO耗盡時，NO2出現(xiàn)最大值。此后，隨著NO2的消耗(濃度下降)，O3和其他氧化劑如過氧乙酰硝酸酯(PAN)產(chǎn)生了。試?yán)么髿猸h(huán)境化學(xué)原理分析可能發(fā)生的環(huán)境現(xiàn)象，并闡述其機(jī)制。答：光化學(xué)煙霧：汽車、工廠等污染源排入大氣的碳?xì)浠衔?HC)和氮氧化物(NOx)等一次污染物在陽光中紫外線照射下發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)生成一些氧化性很強(qiáng)的O3、醛類、PAN、HNO3等二次污染物。人們把參與光化學(xué)反應(yīng)過程的一次污染物和二次污染物的混合物(其中有氣體和顆粒物)所形成的煙霧，稱為光化學(xué)煙霧?？梢哉J(rèn)為上述反應(yīng)是大大簡化了的光化學(xué)煙霧形成的基本反應(yīng)。1986年Seinfeld用12個化學(xué)反應(yīng)概括了光化學(xué)煙霧形成的整個過程：引發(fā)反應(yīng)：NO2+hNO+OO+O2+MO3+MNO+O3NO2+O2鏈傳遞反應(yīng)：RH+?OHRO2?+H2ORCHO+?OHRC(O)O2?+H2ORCHO+hRO2?+HO2?+COHO2?+NONO2+?OHRO2?+NONO2+RCHO+HO2?RC(O)O2?+NONO2+RO2?+CO2終止反應(yīng)：?OH+NO2HNO3RC(O)O2?+NO2RC(O)O2NO2RC(O)O2NO2RC(O)O2?+NO2(本文來源：人民網(wǎng) ) 參考答案一 填空題(每空0.6分,共30分)15 向某一含碳酸的水體加入重碳酸鹽，總酸度_增加_、無機(jī)酸度_減少_、CO2酸度_不變_、總堿度_增加_、酚酞堿度_不變_和苛性堿度_減少_。16 硝化細(xì)菌為_化能自養(yǎng)型_型細(xì)菌，嚴(yán)格要求_高水平的_氧；反硝化的重要條件是_氧分壓較低，為兼_氧。17 水環(huán)境中污染物的光解過程可分為_直接光解_ 、 _敏化光解 、 _氧化反應(yīng)_ 三類。18 光子能量公式為_E=hc/_ ，通常波長大于_700_nm的光就不能引起光化學(xué)離解，此時對應(yīng)的化學(xué)鍵能是_167.4_KJ/mol。(h = 6.626*10-34J.s/光量子, c = 2.9979*1010cm/s)19 土壤堿化度為_ Na+離子飽和度，其產(chǎn)生過程為 _交換性陽離子的水解作用_ 作用 。20 受氫體包括_分子氧_ 、 _有機(jī)物轉(zhuǎn)化的中間產(chǎn)物_ 、 _某些無機(jī)含氧化合物_ 。21 有機(jī)磷農(nóng)藥的降解途徑一般有_吸附催化水解_、_生物降解_、_光降解_。22 我國酸雨的關(guān)鍵性離子組分為_ SO42-，Ca2+，NH4+_。23 毒作用的生物化學(xué)機(jī)制包括_酶活性的抑制_ 、 _致突變作用_ 、 _致癌作用_ 、 _致畸作用_。24 有毒有機(jī)物的生物轉(zhuǎn)化反應(yīng)的主要類型有_氧化_ 、 _還原_ 、 _水解_ 、_結(jié)合_。25 大氣顆粒物的去除過程可分為_干沉降_ 、 _濕沉降_。26 含碳化合物的厭氧分解過程中，在_產(chǎn)酸_細(xì)菌的作用下，生成_有機(jī)酸、醇等_中間產(chǎn)物，然后在_產(chǎn)氫菌、產(chǎn)乙酸菌及產(chǎn)甲烷細(xì)菌_細(xì)菌的作用下，生成_乙酸、甲酸、氫氣和二氧化碳及甲烷_。27 鹽基飽和度為100%的土壤，其潛性酸度為_0_。28 丙酮酸在有氧條件下，通過_輔酶A _輔酶，轉(zhuǎn)化為_乙酰輔酶A _，然后與_草酰乙酸_反應(yīng)生成_檸檬酸_，進(jìn)入_三羧酸_循環(huán)過程。16 物質(zhì)通過生物膜的方式有_膜孔過濾_ 、 _被動擴(kuò)散 、 _被動易化擴(kuò)散_ 、 _主動轉(zhuǎn)運(yùn)_ 、_胞吞或胞飲_。17導(dǎo)致臭氧層耗損的典型物質(zhì)有 NOx，HOx，ClOx，CFCs 。二 名詞解釋(每題2分,共18分)專屬吸附：專屬吸附現(xiàn)象是用來解釋吸附過程中表面電荷改變符號，甚至使離子化合物吸附在同號電荷表面的現(xiàn)象，它是指在吸附過程中，除了化學(xué)鍵的作用，尚有加強(qiáng)的憎水鍵和范德華力或氫鍵在起作用。共代謝：某些有機(jī)污染物不能作為微生物的唯一碳源與能源，必須有另外的化合物存在提供微生物碳源或能源時，該有機(jī)物才能被降解，這種現(xiàn)象稱為共代謝。b氧化途徑：飽和脂肪酸與輔酶A結(jié)合，形成脂酰輔酶A，羧基的位上的碳原子經(jīng)歷脫氫-加羥-羰基化等氧化過程，然后與輔酶A結(jié)合，形成乙酰輔酶A和少兩個碳原子的脂酰輔酶A的過程，如下例：大氣顆粒物的三模態(tài)：依據(jù)空氣動力學(xué)直徑Dp來分，愛根（Aitken）核模（Dp0.05m）、積聚模（ 0.05m Dp2m）DLVO理論：DLVO理論把范得華吸引力和擴(kuò)散層排斥力考慮為僅有的作用因素，它適用于沒有化學(xué)專屬吸附作用的電解質(zhì)溶液中，而且假設(shè)顆粒的粒度均等、球體形狀的理想狀態(tài)。這種顆粒在溶液中進(jìn)行熱運(yùn)動，其平均功能為3KT/2，兩顆粒在相互作用接近時產(chǎn)生幾種作用力，即多分子范得華力、靜電排斥力和水化膜阻力?？偟木C合作用位能為： VT=VR+VA 式中：VA由范得華力所產(chǎn)生的位能； VR由靜電排斥力所產(chǎn)生的位能；生物濃縮系數(shù)(BCF)： BCF = Cb/Ce Cb：某種元素或難降解物質(zhì)在機(jī)體中的濃度; Ce：某種元素或難降解物質(zhì)在機(jī)體周圍環(huán)境中的濃度。 電子活度：pE是平衡狀態(tài)(假想)的電子活度，它衡量溶液接收或遷移電子的相對趨勢，在還原性很強(qiáng)的溶液中，其趨勢是給出電子。pE越小，電子的濃度越高，體系提供電子的傾向就越強(qiáng)； pE越大，電子的濃度越低，體系接受電子的傾向就越強(qiáng)； 積累穩(wěn)定常數(shù)：絡(luò)合反應(yīng)中，逐級反應(yīng)的穩(wěn)定常數(shù)的乘積，表示所包括的逐級反應(yīng)加和后的效果。 光量子產(chǎn)率：化學(xué)物種吸收光量子后，進(jìn)行光化學(xué)反應(yīng)的光子占吸收總光子數(shù)之比，稱為光量子產(chǎn)率F；F = 生成或破壞給定物種的摩爾數(shù)/體系吸收光子的摩爾數(shù)。三 公式推導(dǎo)(每題6分,共12分)1 推導(dǎo)水的氧化-還原限度，即電子活度(pE)與pH關(guān)系圖中水的穩(wěn)定區(qū)域界限。并計算在氧飽和時天然水體的電子活度(pE)，相應(yīng)的氧化反應(yīng)的pE0 = + 20.75。反應(yīng)的pE0 = + 20.75。水的氧化限度 水的還原限度： pE0=0.00 氧飽和時，水中 0.21*105Pa,將H+=10-7代入氧化限度式，得， 2 分析封閉體系與開放體系中CaCO3(s)在純水中溶解時水體的pH 計算式的差異。四 簡答題(每題4分,共16分)1 大氣中丙烯與HO、O3的反應(yīng)特征過程。（將加成、抽氫、二元自由基等特征表示出即可得滿分） 2 簡述汞的微生物轉(zhuǎn)化過程中輔酶的作用。微生物參與汞形態(tài)轉(zhuǎn)化的主要途徑是汞的甲基化作用。輔酶為甲基鈷氨素，此輔酶把負(fù)甲基離子傳遞給汞離子形成甲基汞，本身變?yōu)樗镶挵彼?，后者由于其中的鈷被輔酶FADH2還原，并失去水而轉(zhuǎn)變?yōu)槲鍌€氮配位的一價鈷氨素，最后，輔酶甲基四葉氫酸將正甲基離子轉(zhuǎn)于五配位鈷氨素，并從其一價鈷上取得二個電子，以負(fù)甲基離子與之絡(luò)合，完成甲基鈷氨素的再生，使汞的甲基化能夠順利進(jìn)行。3 舉例說明有些氣體在水中的實際溶解量可以遠(yuǎn)高于亨利定律計算結(jié)果的原因。舉溶解后發(fā)生離解反應(yīng)的氣體，如CO2、SO2。這些氣體在液相中的分子形態(tài)可以和氣相分壓之間遵守亨利定律；但液相中的分子形態(tài)可以離解成離子形態(tài)，并建立平衡，增加了氣體在水中的溶解量。4 簡述光化學(xué)煙霧產(chǎn)生的條件、機(jī)理和過程條件：有引起光化學(xué)反應(yīng)的紫外線；有烴類特別是烯烴的存在；有NOx參加；大氣濕度低；強(qiáng)的陽光照射。機(jī)理和過程： A. 污染空氣中NO2的光解是光化學(xué)煙霧形成 的起始反應(yīng)。 B. 碳?xì)浠衔?、HO 、O等自由基和O3氧化，導(dǎo)致醛、酮醇、酸等產(chǎn)物以及重要的中間產(chǎn)物RO2 、HO2 、 RCO等自由基生成。 C. 過氧自由基引起NO向NO2轉(zhuǎn)化，并導(dǎo)致O3和PAN等生成。在光化學(xué)污染區(qū)，烴和NO的最大值發(fā)生在早晨交通繁忙時刻，這時NO2的濃度很低；隨著太陽輻射的增強(qiáng)，NO2的濃度增大，在十點左右達(dá)到最大；此后，O3和醛類的濃度迅速增大，中午已達(dá)到較高濃度，它們的峰值通常比NO峰值晚出4-5h。五 計算題(每題10分,共10分)若有水A，pH為7.5，其堿度為5.38mmol.L-1，水B的pH為9.0，堿度為0.70mmol.L-1，若這兩種水以V1:V2的體積比混合，問混合后pH的表達(dá)式方程(有關(guān)H+的方程)。(pH為7.5時：a0 = 0.06626、a1 = 0.9324、a2 = 0.001383、a = 1.069；pH為9.0時：a0 = 0.002142、a1 = 0.9532、a2 = 0.04470、a = 0.9592)解： 總堿度 = CT(1 +2) + Kw/H+ H+CT = 1/(1 +22)總堿度 + H+ OH-令 = 1/(1 +22)當(dāng)pH值在5-9范圍內(nèi)，總堿度1.0mmol/L時，H+ 、OH-項可以忽略不計，CT值與總堿度之間存在簡化關(guān)系： CT = 總堿度依據(jù)題意，這兩種水以V1：V2的體積比混合時，總堿度和碳酸鹽總量不變總堿度混合 = （V1總堿度 pH=7.5 + V2 總堿度 pH=9.0）/( V1+ V2)CT混合= （V1CT pH=7.5 + V2CT pH=7.5）/( V1+ V2)表示出總堿度混合 和CT混合總堿度混合 = CT混合(1混合+2混合) + Kw/H+混合