g大气污染

1

㈣ 大气污染

（一）大气污染的概念

大气污染是指大气中一些物质的含量远远超过正常本底含量，对人体、动物、植物和物体产生不良影响的大气状况。大气污染既可因人类活动造成，也可由自然因素引起。但随着人口的剧增及工业化和城市化的快速发展，人类活动成为造成大气污染的主要原因。

（二）大气污染源及污染物

大气污染源有人为源和自然源。自然源如森林大火、火山喷发、地震等释放出来的各种气体、烟尘、粉尘等。这些污染源一般都超出了人类所能控制的范围。

人为污染源是人类生产和生活过程中所排放的污染大气的物质。又可分为工业企业污染源、家庭炉灶及取暖设备排放源和交通污染源。这些污染源排放的污染物主要有烟尘、SO₂、CO、NO_x、SO、H₂ S、CO₂、铅尘、有机化合物等。据1997年数据统计，世界每年排入大气的有害气体达6.14×10⁸ t、CO₂ 达64×10⁸ t。目前，城市里最主要的污染源是汽车，它不仅具有排污源低、分散等特点，而且污染物也很复杂。据1998年的数据统计，北京每年由汽车排出的铅就达2800t，大气中的NO_x 主要来自汽车。北京市的大气污染状况已使它列入全球十大严重大气污染城市之内。

（三）大气污染的危害

大气污染的危害是多方面的，首先是对人体产生直接的危害。人体会随着呼吸有害有毒气体的增多，出现慢性中毒、急性中毒和致癌作用。长期呼吸浓度较低的有害气体，将产生慢性疾病，如交通警较园艺工人易患支气管炎、肺病。如污染空气中有害气体浓度很高，人将会出现急性中毒乃至死亡，如1952年英国伦敦烟雾事件，就造成了近4000人死亡。大气中的某些有机化合物还能致癌。因此，大气污染对动物、植物、水体生态环境都有危害。

大气污染的另一个后果是产生“温室效应”。出现温室效应的主要原因是人类排放大量的CO₂。正如前述，CO₂ 能吸收较多的来自地面的长波辐射，把大量的热量截留在低层大气中，使近地面的温度升高。据研究，若大气中CO₂ 含量增加10%，气温就相应升高0.3 ℃。1920～1940年间，由于全球燃料消耗迅速增加，大气中的CO₂ 含量也快速增加，地面的平均气温升高了近0.4 ℃。据推算，1994年大气中CO₂ 的相对体积含量（即浓度）达358.8×10 ^-6，较1970年增加了33.3×10 ^-6，较工业革命前上升了78.8×10 ^-6（见图14-8）。受“温室效应”的影响，将会导致两极冰川融化、海平面上升、气候带北移、地理景观发生变化、虫灾增加等现象，将危及全人类。

大气污染还将造成酸雨。酸雨是指pH值低于5.6 的大气降水，主要是大气污染物SO₂ 和NO_x引起的。它对人体、物体、水体以及动植物都有影响。1939年，记录到第一次偏酸性降雨的pH值为5.9，到20世纪50年代，酸雨的pH值就降到了3～5，最低达2.1。我国东部地区的酸雨比较严重，主要是四川、贵州、广西、湖南、湖北等省。pH值小于5.6的降雨面积已从1985年的175×10⁴ km²，扩大到1993年的280×10⁴ km²。

（四）大气环境的保护与治理

1.减少或控制大气污染物的排放

大气污染是由污染源排放污染物造成的，控制大气污染物的来源是控制大气污染的关键。减少或控制大气污染物的排放量一般有两种方法，即浓度控制和总量控制。浓度控制是使排出废气中的有毒和有害成分降低到规定标准以下，这对于控制污染源密集度低和污染程度较轻的地区是一种基本手段。总量控制是对整个地区排放的污染物总量加以限定，从而达到改善大气环境的目的，这对于污染严重和污染源较集中的地区是一种有效的方法。

为了实现大气污染的控制，可根据污染源和污染物的特性，采取不同的具体措施，如改变能源结构、进行技术革新、改进生产工艺等，使大气污染控制到最低限度。随着科学技术的发展，一些新型的无污染能源有望得到利用，这将会完全改善大气质量。

2.合理的城市和工业布局及规划

为了控制大气污染，改善生存环境，一座城市的建设必须有一个长远的规划。从环境保护角度出发，在城市规划和布局上应从这几方面考虑：①地理因素。不宜把工业区建在一些易形成逆温层的谷地和盆地地区。②风向。一个城市工厂应布置在盛行风的下风向，而居民区则应建在上风向。③工业区不宜集中布置。因污染物排放量过大将影响被稀释和扩散的速度。

3.发展植树绿化

植树绿化不仅可以美化环境，而且还可吸滤各种毒气、截留粉尘、净化空气，起到保护大气环境的作用。因此，应把植树绿化作为改善大气质量的一种基本途径。

㈤ 为什么会有“G20蓝”，通过那些措施控制大气污染，为什么这些措施可以控制大气污染

事实上，所谓的G20蓝，阅兵蓝，APEC蓝都很容易，只要停止一半私家车上路，该城市内及周边城市一半的工容厂停产，游商摊贩由城管强制禁止就可以做到。问题是，这样的成本是以牺牲工业生产和人民正常生活为代价的，短时间内没有关系，长期来看，这些措施是不可能实行成功的。环保就是一个要付出部分经济利益从而换取环境友好的一个过程，是一个充满了妥协权衡和牺牲的过程，所以才要发展清洁能源，清洁技术，政策监督和观念转变，多管齐下来解决大气污染以及其他的污染问题。

㈥ 研究NO2、SO2、CO等大气污染气体的处理具有重要意义．（1）已知：2SO2（g）+O2（g）2SO3（g）△H1=-196.

（1）已知：①2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H=-196.6kJ?mol^-1
②2NO（g）+O₂（g）?2NO₂（g）△H=-113.0kJ?mol^-1，利用盖斯定律将①×

1

2

-②×

1

2

得NO₂（g）+SO₂（g）?SO₃（g）+NO（g）
△H=

1

2

×（-196.6kJ?mol^-1）-

1

2

×（-113.0kJ?mol^-1）=-41.8kJ?mol^-1，
故答案为：-41.8；
（2）①K随温度的升高而增大，说明升温时平衡正向移动，正反应吸热，故答案为：吸；
②根据二氧化氮物质的量的变化知，该反应向正反应方向移动，则一氧化氮的物质的量在不断增大，且同一时间段内，一氧化氮增大的物质的量等于二氧化氮减小的物质的量，所以表示NO的变化的曲线是b，
0～2s内v（NO₂）=

0.020?0.008 2

2

=0.0030mol/（L．min），同一化学反应同一时间段内，各物质的反应速率之比等于其计量数之比，所以氧气的反应速率为 0.0015mol/（L?s），
故答案为：b；0.0015mol/（L?s）；
③a．及时分离除NO₂气体平衡向右移动，但反应速率减小，故错误；
b．适当升高温度，反应速率增大但平衡向逆反应方向移动，故错误；
c．增大NO₂的浓度反应速率增大，且该反应向正反应方向移动，故正确；
d．增大压强反应速率增大，平衡逆向移动，故错误；
故选c．

㈦ 大气污染问题已成影响环境的重要因素，有人想利用2CO（g）+SO 2 （g）2CO 2 （g）+S （g）△H=+8.0kJ/m

由2CO（g）+SO 2 （g）?2CO 2 （g）+S（g）△H=+8.0kJ/mol，可知该反应为吸热反应，所以生成物的总能专量大于反属应物的总能量，又由于催化剂能降低反应的活化能，但反应热的大小不变来解答，故选：B．

㈧ Ⅰ．研究NO2、SO2、CO等大气污染气体的处理具有重要意义．（1）已知：2SO2（g）+O2（g）2SO3（g）△H=-Q

Ⅰ．（1）2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H=-Q₁kJ?mol^-1①
2NO（g）+O₂（g）?2NO₂（g）△H=-Q₂kJ?mol^-1②
将方程式

①?②

2

即得方程式NO₂（g）+SO₂（g）?SO₃（g）+NO（g）△H=

Q2?Q1

2

，
故答案为：

Q2?Q1

2

；
（2）NO₂（g）+SO₂（g）?SO₃（g）+NO（g），设反应开始时二氧化氮的体积为x，二氧化硫的体积为2x，反应达到平衡状态时，设二氧化氮反应的体积为y，该反应中二氧化氮和一氧化氮反应的体积比为1：1，所以生成的一氧化氮的体积为y，平衡时NO₂与NO体积比为1：3，所以y=

3

4

x，则平衡时，二氧化氮的体积=x-

3

4

x=

1

4

x，二氧化硫的体积=2x-

3

4

x＝

5

4

x，一氧化氮的体积=

3

4

x，三氧化硫的体积=

3

4

x，则平衡常数=

3 4 x× 3 4 x

1 4 x× 5 4 x

=1.8，故答案为：1.8；
（3）升高温度，一氧化碳的转化率降低，平衡向逆反应方向移动，即逆反应方向是吸热反应，则△H＜0，故答案为：＜；
Ⅱ．（1）草酸是弱酸，草酸钠是强碱弱酸盐能水解导致溶液中氢氧根离子浓度大于氢离子浓度而使溶液呈碱性，水解方程式为：C₂O₄^2-+H₂O?HC₂O₄^-+OH^-，
故答案为：C₂O₄^2-+H₂O?HC₂O₄^-+OH^-；
（2）NaHC₂O₄溶液中钠离子不水解，HC₂O₄^-水解导致钠离子浓度比大HC₂O₄^-，HC₂O₄^-电离和水解，NaHC₂O₄溶液呈酸性说明HC₂O₄^-电离程度大于水解程度，溶液中氢离子浓度大于氢氧根离子浓度，HC₂O₄^-电离出氢离子和水电离出氢离子导致氢离子浓度大于C₂O₄^2-浓度，盐以电离为主水解为次，所以c（HC₂O₄^-）＞c（H⁺），所以溶液中各种离子浓度的大小关系为：c（Na⁺）＞c（HC₂O₄^-）＞c（H⁺）＞c（C₂O₄^2-）＞c（OH^-），故答案为：c（Na⁺）＞c（HC₂O₄^-）＞c（H⁺）＞c（C₂O₄^2-）＞c（OH^-）；
Ⅲ．（1）根据难溶电解质的溶度积常数知，溶液中硫酸根离子浓度越大，硫酸钡的溶解度越小，钡离子浓度越低，氢氧化钡能抑制硫酸钡的电离，但氢氧化钡溶液中含有钡离子，所以钡离子浓度最大；水中的钡离子浓度次之；硫酸钠溶液和硫酸溶液中都含有硫酸根离子，抑制硫酸钡的电离，硫酸钠中的硫酸根浓度大于硫酸中的浓度，所以硫酸钠溶液中钡离子的浓度小于硫酸溶液中钡离子浓度，所以钡离子浓度大小顺序是：b＞a＞d＞c，故选B；
（2）40ml0.2mol?L^-1的Ba（OH）₂溶液和40ml0.1mol?L^-1的H₂SO₄溶液中混合后溶液中C（OH^-）=

0.2mol/L×0.04L×2?0.1mol/L×0.04L×2

0.08L

=0.1mol/L，则C（H⁺）=10^-13 mol/L，所以pH=13，故答案为：13．

㈨ 研究CO、NO2、SO2等大气污染气体的处理具有重要意义．（1）CO可用于合成甲醇，反应方程式为：CO（g）+2H2

（1）CO浓度变化量为

2mol

2L

-0.2mol/L=0.8mol/L，故v（CO）=

0.8mol/L

5min

=0.16mol/（L?min），速率之比等于化学计量数之比，故v（H₂）=2v（CO）=2×0.16mol/（L?min）=0.32mol/（L?min）；图象可知，温度升高CO的转化率减小，说明温度升高平衡左移，所以正向是放热反应，即△H＜0；由图象可知：在250℃、1.3×10⁴kPa下，CO的转化率已经很高．增加压强，CO的转化率提高不大，而生产成本却会显著增加，所以实际生产条件控制在250℃、1.3×10⁴kPa左右；
故答案为：0.32；＜；在250℃、1.3×10⁴kPa下，CO的转化率已经很高．增加压强，CO的转化率提高不大，而生产成本却会显著增加；
（2）（）由①2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H=-196.6kJ?mol^-1，
②2NO（g）+O₂（g）?2NO₂（g）△H=-113.0kJ?mol^-1，
根据盖斯定律可知，

①?②

2

可得NO₂（g）+SO₂（g）═SO₃（g）+NO（g），
则△H=

?196.6kJ/mol?(?113.0kJ/mol)

2

=-41.8kJ?mol^-1；
a．无论是否达到平衡，体系压强都保持不变，不能用于判断是否达到平衡状态，故a错误；
b．混合气体颜色保持不变，说明浓度不变，达到平衡状态，故b正确；
c．SO₃和NO的计量数之比为1：1，无论是否达到平衡，二者的体积比保持不变，不能判断是否达到平衡状态，故c错误；
d．物质的量之比等于化学计量数之比，则每消耗1mol SO₃的同时生成1molNO₂，不能判断是否达到平衡状态，故d错误；
设起始时：c（NO₂）为1mol/L，c（SO₂）为2mol/L；平衡时：c（SO₃）为xmol/L
NO₂（g）+SO₂（g）?SO₃（g）+NO（g）
起始浓度（mol/L）：12
平衡浓度（mol/L）：1-x2-xxx
据题意：

1?x

2?x

＝

1

6

解得：x=0.8
则K=

c(SO3)?c(NO)

c(NO2)?c(SO2)

=

0.8×0.8

0.2×1.2

=

8

3

≈2.67；
故答案为：NO₂（g）+SO₂（g）═SO₃（g）+NO（g）△H=-41.8kJ?mol^-1；b；2.67．