2025年大學(xué)《應(yīng)用化學(xué)》專業(yè)題庫——應(yīng)用化學(xué)與環(huán)境保護(hù)考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（請(qǐng)將正確選項(xiàng)的代表字母填寫在括號(hào)內(nèi)）1.下列哪項(xiàng)不屬于應(yīng)用化學(xué)在環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域的主要貢獻(xiàn)？A.開發(fā)高效、低毒的污染物處理劑B.研究污染物在環(huán)境介質(zhì)中的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律C.設(shè)計(jì)綠色化學(xué)合成路線，從源頭上減少污染D.精確測(cè)量環(huán)境中的污染物濃度2.在水污染控制中，混凝沉淀法主要利用了膠體化學(xué)中的什么原理？A.丁達(dá)爾效應(yīng)B.沉降平衡C.膠體的電性中和與脫穩(wěn)D.濃度差驅(qū)動(dòng)的擴(kuò)散3.下列哪種大氣污染物主要來源于化石燃料的燃燒？A.氮氧化物(NOx)B.二氧化碳(CO2)C.沙塵D.揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOCs)4.根據(jù)綠色化學(xué)原則，理想的化學(xué)反應(yīng)應(yīng)具有很高的原子經(jīng)濟(jì)性，這意味著什么？A.反應(yīng)速率要快B.產(chǎn)物純度高C.反應(yīng)物盡可能多地轉(zhuǎn)化到目標(biāo)產(chǎn)物中，副產(chǎn)物少D.反應(yīng)條件溫和5.對(duì)于一級(jí)動(dòng)力學(xué)反應(yīng)，污染物濃度隨時(shí)間變化的規(guī)律是？A.指數(shù)增長B.指數(shù)衰減C.線性增長D.線性衰減6.吸附法處理水中的有機(jī)污染物，通常選擇哪種類型的吸附劑？A.離子交換樹脂B.活性炭C.超濾膜D.沉淀劑7.光催化氧化技術(shù)治理水體有機(jī)污染，其核心是利用什么提供活化能？A.微波能B.熱能C.光能D.電能8.在大氣污染控制中，袋式除塵器主要依靠什么原理去除顆粒物？A.慣性碰撞B.濾袋的過濾攔截C.濕法洗滌D.催化轉(zhuǎn)化9.環(huán)境樣品（如水樣）采集后，常需要加入穩(wěn)定劑，其主要目的是？A.去除干擾離子B.抑制微生物活動(dòng)，防止目標(biāo)物降解C.調(diào)節(jié)pH值D.增加樣品密度10.下列哪種工藝屬于典型的生物處理方法，用于處理有機(jī)廢水？A.活性炭吸附B.離子交換C.活性污泥法D.電滲析二、填空題1.化學(xué)動(dòng)力學(xué)研究化學(xué)反應(yīng)的__________和__________。2.水體富營養(yǎng)化主要是由于過量的__________和__________進(jìn)入水體造成的。3.大氣污染物按形態(tài)可分為__________污染物和__________污染物。4.催化劑在化學(xué)反應(yīng)中能夠改變反應(yīng)的__________，但自身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后保持不變。5.綠色化學(xué)的“12項(xiàng)原則”中，提倡使用更安全的化學(xué)合成路線，這意味著要最大程度地減少具有__________、__________和__________的化學(xué)品的產(chǎn)生和使用。6.污染物從水體中通過擴(kuò)散進(jìn)入大氣的過程稱為__________。7.測(cè)定水樣中溶解氧（DO）常用的化學(xué)方法是__________法。8.活性污泥法利用__________降解廢水中的有機(jī)污染物。9.表面活性劑分子具有親水基和疏水基，使其在水和油界面處具有__________的特性。10.環(huán)境影響評(píng)價(jià)（EIA）是預(yù)測(cè)和評(píng)估擬議的工程項(xiàng)目或活動(dòng)對(duì)環(huán)境可能造成__________的過程。三、名詞解釋1.化學(xué)平衡2.環(huán)境污染物3.清潔生產(chǎn)4.生物降解5.吸附四、簡答題1.簡述酸雨的形成機(jī)理及其對(duì)環(huán)境的主要危害。2.比較化學(xué)沉淀法和生物法處理含重金屬廢水的優(yōu)缺點(diǎn)。3.簡述綠色化學(xué)與傳統(tǒng)化學(xué)在理念和實(shí)踐上的主要區(qū)別。4.解釋什么是環(huán)境監(jiān)測(cè)，并說明環(huán)境監(jiān)測(cè)在環(huán)境保護(hù)中的重要性。5.簡述活性炭吸附處理水污染物的基本原理及其影響吸附效果的主要因素。五、計(jì)算題1.某水樣中COD（化學(xué)需氧量）的測(cè)定結(jié)果為150mg/L。已知水樣體積為100mL，稀釋倍數(shù)為10倍，試計(jì)算原水樣中COD的濃度（mg/L）。2.一定條件下，某污染物在水中發(fā)生一級(jí)降解反應(yīng)，降解速率常數(shù)k=0.1day?1。若初始污染物濃度為100mg/L，求經(jīng)過24小時(shí)后，水樣中該污染物的剩余濃度是多少？3.某吸附劑對(duì)某污染物的吸附量符合Langmuir等溫線模型。在吸附溫度和壓力下，該吸附劑的飽和吸附量為10mg/g。當(dāng)水溶液中污染物初始濃度為50mg/L時(shí)，達(dá)到平衡后，測(cè)得吸附劑對(duì)污染物的平衡吸附量為5mg/g。試計(jì)算此時(shí)水溶液中污染物的平衡濃度（mg/L）。（假設(shè)吸附劑投加量足夠，且初始溶液體積等于平衡后溶液體積）六、論述題1.結(jié)合你所學(xué)的應(yīng)用化學(xué)知識(shí)，論述發(fā)展綠色化學(xué)對(duì)于解決當(dāng)前環(huán)境污染問題的重要意義，并舉例說明綠色化學(xué)技術(shù)在環(huán)境污染控制或治理中的應(yīng)用。2.選擇一種你熟悉的大氣污染物（如PM2.5、SO2、NOx或VOCs），詳細(xì)闡述其主要的來源、對(duì)人體健康和生態(tài)環(huán)境的危害，以及當(dāng)前常用的控制或治理技術(shù)及其原理。試卷答案一、選擇題1.B解析：應(yīng)用化學(xué)在環(huán)境保護(hù)中的貢獻(xiàn)主要體現(xiàn)在開發(fā)治理技術(shù)、研究污染物行為、設(shè)計(jì)源頭控制方案等方面。研究污染物遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律更偏向于環(huán)境科學(xué)或環(huán)境化學(xué)的范疇。2.C解析：混凝沉淀法利用的是膠體表面的電性中和以及脫穩(wěn)，使膠體顆粒聚集變大而沉降。丁達(dá)爾效應(yīng)是膠體的光學(xué)性質(zhì)；沉降平衡是顆粒在重力場(chǎng)中沉降的平衡狀態(tài)；擴(kuò)散是分子熱運(yùn)動(dòng)引起的傳遞。3.A解析：化石燃料燃燒過程中，高溫使空氣中的氮?dú)夂脱鯕夥磻?yīng)生成氮氧化物（NOx）。CO2是燃燒的產(chǎn)物之一，但主要不是大氣污染物。沙塵是自然來源或人為揚(yáng)塵，VOCs來源廣泛，包括燃燒。4.C解析：原子經(jīng)濟(jì)性指反應(yīng)物原子進(jìn)入目標(biāo)產(chǎn)物中的比例，原子經(jīng)濟(jì)性高意味著原料利用效率高，副產(chǎn)物少，符合綠色化學(xué)的要求。5.B解析：一級(jí)動(dòng)力學(xué)反應(yīng)速率與濃度成正比，積分后得到濃度隨時(shí)間呈指數(shù)衰減關(guān)系。6.B解析：活性炭具有高度發(fā)達(dá)的孔隙結(jié)構(gòu)和巨大的比表面積，非常適合吸附水中的有機(jī)污染物。離子交換樹脂主要用于離子交換；超濾膜是物理篩分；沉淀劑用于生成沉淀物去除離子。7.C解析：光催化氧化技術(shù)利用半導(dǎo)體光催化劑吸收光能，產(chǎn)生強(qiáng)氧化性的自由基或羥基，從而氧化降解有機(jī)污染物。8.B解析：袋式除塵器通過濾袋的纖維層攔截、過濾的方式捕獲氣體中的顆粒物。9.B解析：許多環(huán)境污染物（特別是揮發(fā)性有機(jī)物或易降解有機(jī)物）在采樣后容易揮發(fā)損失或被微生物降解，加入穩(wěn)定劑（如穩(wěn)定劑、抑制劑）是為了防止這些變化，保證樣品代表性。10.C解析：活性污泥法是利用活性污泥（富含微生物）降解廢水中的有機(jī)物的生物處理方法。其他選項(xiàng)均為物理或化學(xué)處理方法。二、填空題1.反應(yīng)速率，反應(yīng)機(jī)理2.氮，磷3.氣溶膠，氣體4.反應(yīng)速率（或活化能）5.高度毒性，高度反應(yīng)活性，長期持久性6.污染物揮發(fā)7.碘量8.微生物9.乳化10.影響或效應(yīng)三、名詞解釋1.化學(xué)平衡：在恒定條件下，正向反應(yīng)速率和逆向反應(yīng)速率相等，反應(yīng)物和生成物濃度保持不變的狀態(tài)。2.環(huán)境污染物：指能導(dǎo)致環(huán)境質(zhì)量惡化，對(duì)人類健康、生態(tài)系統(tǒng)造成危害或威脅的物質(zhì)或能量。3.清潔生產(chǎn)：將綜合預(yù)防的環(huán)境策略持續(xù)應(yīng)用于生產(chǎn)過程、產(chǎn)品和服務(wù)中，以增加生態(tài)效率和減少對(duì)人類及環(huán)境的風(fēng)險(xiǎn)。4.生物降解：指微生物（細(xì)菌、真菌等）利用環(huán)境中的有機(jī)物作為營養(yǎng)物質(zhì)和能量來源，將其分解為簡單無機(jī)物（如CO2、H2O、礦質(zhì)鹽）的過程。5.吸附：利用多孔固體材料（吸附劑）表面對(duì)流體（氣體或液體）中溶質(zhì)分子或離子產(chǎn)生吸附力，使其聚集在表面上的過程。四、簡答題1.解析：酸雨主要是由大氣中二氧化硫（SO2）和氮氧化物（NOx）與水、氧氣等反應(yīng)生成硫酸和硝酸，隨降水落下的現(xiàn)象。危害包括：腐蝕建筑物和材料；酸化土壤和水體，影響植物生長和水生生物；危害人體健康（呼吸系統(tǒng)）；形成酸霧，污染大氣。2.解析：化學(xué)沉淀法通過加入化學(xué)藥劑，使廢水中的重金屬離子形成不溶性沉淀物而去除。優(yōu)點(diǎn)是技術(shù)成熟、成本相對(duì)較低、處理效率高。缺點(diǎn)是可能產(chǎn)生大量含重金屬污泥，需要妥善處置；可能產(chǎn)生二次污染（如引入新離子）；對(duì)某些重金屬或低濃度廢水效果不佳。生物法利用微生物或其代謝產(chǎn)物吸收、轉(zhuǎn)化或沉淀重金屬。優(yōu)點(diǎn)是環(huán)境友好、能耗低、可處理低濃度、無二次污染（污泥可利用）。缺點(diǎn)是處理速率較慢、受環(huán)境條件（溫度、pH等）影響大、對(duì)某些重金屬效果有限、可能存在微生物代謝產(chǎn)物毒性風(fēng)險(xiǎn)。3.解析：綠色化學(xué)與傳統(tǒng)化學(xué)的區(qū)別在于理念上更強(qiáng)調(diào)預(yù)防污染和可持續(xù)發(fā)展。綠色化學(xué)從源頭上設(shè)計(jì)化學(xué)產(chǎn)品和過程，使其具有更小的環(huán)境危害和健康風(fēng)險(xiǎn)；注重使用可再生資源、提高原子經(jīng)濟(jì)性、減少有害溶劑和催化劑的使用、設(shè)計(jì)易降解產(chǎn)品等。傳統(tǒng)化學(xué)更側(cè)重于合成新物質(zhì)和改進(jìn)反應(yīng)效率，對(duì)產(chǎn)生的污染物的處理關(guān)注相對(duì)較少。4.解析：環(huán)境監(jiān)測(cè)是指運(yùn)用物理、化學(xué)、生物等方法，對(duì)環(huán)境質(zhì)量（如大氣、水體、土壤等）及其變化進(jìn)行系統(tǒng)測(cè)量、分析和評(píng)價(jià)的活動(dòng)。其重要性在于：為環(huán)境質(zhì)量狀況提供客觀依據(jù)；為制定環(huán)境管理政策、法規(guī)提供科學(xué)依據(jù)；用于評(píng)估污染治理措施的效果；為環(huán)境科學(xué)研究提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)；提高公眾環(huán)境意識(shí)；保障人體健康和生態(tài)安全。5.解析：活性炭吸附的基本原理是利用活性炭表面的物理吸附（范德華力）和化學(xué)吸附（表面官能團(tuán)與污染物分子發(fā)生化學(xué)鍵合）作用，將水中的污染物分子吸附到活性炭的孔隙表面。影響吸附效果的主要因素包括：吸附劑的性質(zhì)（如比表面積、孔隙結(jié)構(gòu)、表面化學(xué)性質(zhì)）；污染物的性質(zhì)（如濃度、分子大小、極性、水溶性）；溶液的性質(zhì)（如pH、共存離子）；外部條件（如溫度、攪拌速度）。五、計(jì)算題1.解：原水樣COD濃度=(150mg/L)×10/1=1500mg/L解析：將稀釋后測(cè)得的濃度乘以稀釋倍數(shù)即可得到原水樣濃度。2.解：C(t)=C?*e^(-kt)C(24)=100mg/L*e^(-0.1day?1*24day)C(24)=100mg/L*e^(-2.4)C(24)≈100mg/L*0.0907C(24)≈9.07mg/L解析：根據(jù)一級(jí)動(dòng)力學(xué)公式計(jì)算，初始濃度C?=100mg/L，速率常數(shù)k=0.1day?1，時(shí)間t=24小時(shí)。3.解：根據(jù)Langmuir模型，q=Qm*(Ceq/(Kd+Ceq))平衡吸附量q=5mg/g，飽和吸附量Qm=10mg/g5=10*(Ceq/(Kd+Ceq))0.5=Ceq/(Kd+Ceq)假設(shè)吸附劑投加量足夠，平衡濃度Ceq≈溶液中污染物濃度變化量。設(shè)初始濃度Ci=50mg/L，平衡濃度Ceq，吸附量q=(Ci-Ceq)*(吸附劑投加量/溶液體積)。由于吸附劑投加量未知但足夠，可近似認(rèn)為溶液體積變化不大，Ceq≈Ci-q*(單位投加量)。在此模型計(jì)算中，主要關(guān)系是5=10*(Ceq/(Kd+Ceq))。若需具體Ceq值，需補(bǔ)充Kd或單位投加量信息。若僅求關(guān)系，則已得Ceq/(Kd+Ceq)=0.5。六、論述題1.解：發(fā)展綠色化學(xué)對(duì)于解決環(huán)境污染問題具有重要意義。綠色化學(xué)強(qiáng)調(diào)從源頭上預(yù)防污染，通過設(shè)計(jì)更安全的化學(xué)產(chǎn)品和過程，可以直接減少或消除有害物質(zhì)的產(chǎn)生和使用，從而從根本上減輕對(duì)環(huán)境的壓力。例如，采用原子經(jīng)濟(jì)性高的合成路線，可以減少副產(chǎn)物的生成，降低廢棄物處理量；使用可再生原料，可以減少對(duì)不可再生資源的依賴，保護(hù)生態(tài)環(huán)境；開發(fā)環(huán)境友好的催化劑和溶劑，可以降低化學(xué)過程對(duì)環(huán)境和人體健康的風(fēng)險(xiǎn)。綠色化學(xué)技術(shù)與污染控制技術(shù)相結(jié)合，可以實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益的雙贏，推動(dòng)化學(xué)工業(yè)向可持續(xù)發(fā)展的方向轉(zhuǎn)型。例如，利用綠色化學(xué)原理開發(fā)的生物可降解塑料，可以減少塑料垃圾污染；開發(fā)光催化降解技術(shù)，可以處理水體中的難降解有機(jī)污染物。2.解：以PM2.5為例。PM2.5是指大氣中空氣動(dòng)力學(xué)直徑小于或等于2.5微米的細(xì)顆粒物。主要來源包括：固定源（如燃煤電廠、工業(yè)鍋爐排放）；移動(dòng)源（如汽車、柴油車尾氣排放）；揚(yáng)塵（如建筑工地、道路揚(yáng)塵）；二次生成（如SO2、NOx、氨氣等在前體物