2025年大學(xué)《資源化學(xué)》專業(yè)題庫——環(huán)境中有害氣體的化學(xué)監(jiān)測與治理考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每小題2分，共20分。下列每小題均有多個正確選項，請將正確選項的字母填在題后的括號內(nèi)。多選、錯選、漏選均不得分。）1.下列氣體中，屬于大氣主要污染物的是（）。A.氮氣B.二氧化碳C.一氧化碳D.氮氧化物E.臭氧2.用于監(jiān)測環(huán)境中二氧化硫濃度的紫外吸收法，其基本原理是（）。A.二氧化硫在特定波長紫外光照射下會發(fā)生熒光B.二氧化硫分子對特定波長紫外光有選擇性吸收C.二氧化硫與特定紫外光發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成有色物質(zhì)D.利用二氧化硫的導(dǎo)電性變化進行測量E.通過測量紫外光強度衰減來計算二氧化硫濃度3.影響吸收法治理二氧化硫效率的主要因素包括（）。A.氣體流速B.吸收劑濃度或堿性C.氣液接觸面積和接觸時間D.入口二氧化硫濃度E.操作溫度4.常用于吸附法治理揮發(fā)性有機化合物（VOCs）的吸附劑有（）。A.活性炭B.沸石C.分子篩D.活性氧化鋁E.金屬氧化物5.催化轉(zhuǎn)化法治理汽車尾氣中氮氧化物（NOx）的主要反應(yīng)原理涉及（）。A.選擇性催化還原（SCR）B.非選擇性催化還原（NSCR）C.催化氧化D.化學(xué)吸附E.物理吸收6.在環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測中，下列方法中屬于直接測量法的是（）。A.紫外分光光度法測SO?B.傅里葉變換紅外光譜法（FTIR）監(jiān)測多種氣體C.氣相色譜法分析VOCs混合物D.重量法測定可吸入顆粒物濃度E.化學(xué)發(fā)光法測NOx7.下列關(guān)于化學(xué)治理技術(shù)說法正確的有（）。A.吸收法通常適用于處理高濃度、中流量廢氣B.催化轉(zhuǎn)化法需要精確控制反應(yīng)溫度和催化劑選擇C.吸附法治理VOCs后吸附劑的再生通常需要加熱或吹掃D.燃燒法適用于處理濃度很高甚至有爆炸危險的有毒有害氣體E.生物法治理廢氣效率高、成本低，但處理周期較長8.進行環(huán)境氣體監(jiān)測樣品采集時，為減少采樣誤差，應(yīng)采取的措施包括（）。A.使用與被測氣體相匹配的采樣器B.確保采樣流量穩(wěn)定C.根據(jù)氣體性質(zhì)選擇合適的采樣時間和路徑D.采樣前對采樣器進行充分清洗和校準(zhǔn)E.采樣后立即對樣品進行處理或保存9.評價環(huán)境氣體治理技術(shù)效果的主要指標(biāo)有（）。A.治理效率（去除率）B.投資成本C.運行費用（能耗、藥劑耗量等）D.操作維護的復(fù)雜性E.治理后尾氣的達標(biāo)情況10.石灰石-石膏法煙氣脫硫過程中，石灰石（主要成分為CaCO?）首先需要轉(zhuǎn)化為（）才能與SO?發(fā)生反應(yīng)。A.CaOB.CaSO?C.CaSO?D.Ca(HCO?)?E.Ca(OH)?二、填空題（每空2分，共10分。請將答案填寫在橫線上。）1.大氣中的二氧化硫主要來源于含硫燃料的燃燒以及_____________等工業(yè)生產(chǎn)過程。2.常用的氣體監(jiān)測數(shù)據(jù)表示方法有________________和________________兩種。3.吸附法治理VOCs時，吸附劑的選擇需考慮其________________、________________以及________________等因素。4.選擇性催化還原（SCR）技術(shù)中，常用的還原劑是________________或氨水。5.為了保證環(huán)境氣體監(jiān)測結(jié)果的準(zhǔn)確性，必須進行________________和________________的操作。三、判斷題（每小題2分，共5分。請判斷下列說法的正誤，正確的劃“√”，錯誤的劃“×”。）1.紫外吸收法和紅外吸收法都可以用于同時監(jiān)測多種不同的大氣污染物。（）2.活性炭吸附VOCs后，可以通過升高溫度或通入惰性氣體等方式使吸附質(zhì)解吸下來，實現(xiàn)吸附劑的再生利用。（）3.濕式化學(xué)吸收法治理NOx通常效率較高，但會產(chǎn)生二次污染（如廢水），需要配套處理設(shè)施。（）4.生物法處理高濃度、高毒性的揮發(fā)性有機廢氣通常效果更好且更經(jīng)濟。（）5.在進行環(huán)境氣體采樣時，采樣時間和采樣流量對監(jiān)測結(jié)果的代表性沒有影響。（）四、簡答題（每題5分，共15分。）1.簡述氣相色譜法（GC）測定揮發(fā)性有機化合物（VOCs）的基本原理和流程。2.簡述影響吸收法治理二氧化硫效率的主要因素及其控制方法。3.簡述選擇環(huán)境氣體化學(xué)治理技術(shù)時需要考慮的主要原則。五、計算題（6分。）某工廠排氣筒出口處，用皂膜流量計測量煙氣流量為120m3/h，測量時大氣壓力為101.3kPa，溫度為25℃。采集一定時間（如30分鐘）的樣品，用紫外分光光度法測定SO?濃度為50mg/m3（指標(biāo)態(tài)干氣）。已知標(biāo)準(zhǔn)狀況下空氣密度為1.225kg/m3，摩爾體積為22.4L/mol，SO?摩爾質(zhì)量為64g/mol。試計算該排氣筒出口SO?的排放速率（單位：kg/h）。假設(shè)煙氣成分與空氣成分相近，且溫度、壓力修正系數(shù)接近1。六、論述題（13分。）論述活性炭吸附法治理揮發(fā)性有機化合物（VOCs）廢氣的優(yōu)缺點，并說明影響其吸附效率的主要因素有哪些？在實際工程應(yīng)用中，如何對吸附劑進行再生以實現(xiàn)資源的循環(huán)利用？試卷答案一、選擇題1.C,D,E2.B,E3.A,B,C,D,E4.A,B,C5.A,B,C6.A,B,C,D7.A,B,C,D,E8.A,B,C,D9.A,B,C,D,E10.A二、填空題1.煤炭燃燒2.質(zhì)量濃度（或mg/m3）/摩爾濃度（或ppm）3.吸附容量/選擇性/機械強度4.氨氣5.空白/校準(zhǔn)（或標(biāo)定）三、判斷題1.×2.√3.√4.×5.×四、簡答題1.解析思路：闡述氣相色譜法的核心原理——基于不同氣體在固定相和流動相之間分配系數(shù)的差異進行分離。流程包括：樣品引入（汽化）→柱色譜分離（載氣攜帶，利用固定相選擇性）→檢測器檢測（如FID,ECD）→數(shù)據(jù)處理與定量。簡述即可。2.解析思路：列出影響吸收效率的關(guān)鍵因素：氣體流速（影響接觸時間）、吸收劑濃度/堿性（影響傳質(zhì)和反應(yīng)）、氣液接觸面積和接觸時間（如填料類型、塔徑、填料層高度）、入口SO?濃度、操作溫度（影響溶解度和反應(yīng)速率）。并針對每個因素提出簡單的控制方法（如調(diào)節(jié)流量、優(yōu)化吸收劑濃度、選擇合適填料、控制溫度）。3.解析思路：從實際應(yīng)用角度出發(fā)，列出選擇技術(shù)時應(yīng)考慮的原則：治理效率（必須滿足排放標(biāo)準(zhǔn)）、處理能力（滿足流量需求）、技術(shù)成熟度與可靠性、投資成本（初始建設(shè)費用）、運行費用（能耗、藥劑、維護）、操作與維護的方便性、對環(huán)境的影響（二次污染）、安全性、占地面積等。五、計算題解：1.將流量換算為標(biāo)準(zhǔn)狀況下的摩爾流量：V標(biāo)準(zhǔn)=V測*(P標(biāo)*T測)/(P測*T標(biāo))V標(biāo)準(zhǔn)=120m3/h*(101.3kPa*298K)/(101.3kPa*273K)V標(biāo)準(zhǔn)≈131.6m3/h摩爾流量n=V標(biāo)準(zhǔn)*ρ空氣/M空氣/Vmn=131.6m3/h*1.225kg/m3/28.97kg/kmol/22.4L/moln≈3.01mol/h2.計算SO?的質(zhì)量流量：m(SO?)=n*M(SO?)m(SO?)=3.01mol/h*64g/molm(SO?)≈192.64g/h轉(zhuǎn)換為kg/h：m(SO?)≈0.193kg/h答：該排氣筒出口SO?的排放速率約為0.193kg/h。六、論述題解析思路：1.優(yōu)點：吸附容量大、選擇性好（尤其對非極性或弱極性VOCs）、適用范圍廣（可處理多種VOCs、低濃度氣體）、操作條件靈活（常溫常壓或低溫高壓）、設(shè)備簡單、可回收有用物質(zhì)。2.缺點：吸附劑成本較高、吸附容量有限（飽和后需再生或更換）、吸附過程可能產(chǎn)生熱量需控制、高濃度或易燃易爆氣體處理需特別注意安全、吸附劑再生可能存在二次污染（如脫附出的VOCs需處理）、處理