【正文】 都會(huì)產(chǎn)生大量有機(jī)物； ② 人類活動(dòng)以及污染物的排放也會(huì)導(dǎo)致有機(jī)組分含量的增加。C時(shí)水的飽和蒸氣壓（平面）為 （ 請(qǐng)用 EXCEL計(jì)算，畫出如題 2的曲線，顆粒粒徑用對(duì)數(shù)坐標(biāo)）。C時(shí)這一顆粒在生長(zhǎng)所需要的過飽和度。 16. 下圖是不同粒徑的氣溶膠顆粒（分別為 NaCl、硫酸銨）吸濕生長(zhǎng)的曲線，請(qǐng)解釋為什么都出現(xiàn)一個(gè)最大過飽和度。 答：顆粒物三模態(tài)是 Whitby 于 1976 年提出的。 12. 接上題，乙烯與 OH、 O NO3的反應(yīng)速率常數(shù)分別如下： 12 3 1 10OHk c m m ole c ule s s? ? ??? 3 1 8 3 1 11. 6 10Ok c m m ole c ule s s? ? ??? 3 1 6 3 1 12. 1 10NOk c m m ole c ule s s? ? ??? 而 [OH]=106 molecules/cm3。 答：大氣對(duì)流層中 OH 主要由 O3光解產(chǎn)生，反應(yīng)式為： 213 )( ODOhvO ??? OHOHOHDO ??? 21 )( 同時(shí)，在有氮氧化物存在情況下，隨著碳?xì)浠衔锏难趸?OH 自由基被不斷地消耗和再生。 b) HOONO2途徑 NO2 和 HOO 自由基反應(yīng)生成 HOONO2， HOONO2和水中的亞硫酸根反應(yīng)： 2 2 2NO H O H O O NO?? 3 2 4 3H SO H O O NO H SO NO H? ? ? ?? ? ? ? 這部分的貢獻(xiàn)大約占 2540%。 9. 氮氧化物在對(duì)流層中是如何清除的？請(qǐng)寫出必要的反應(yīng)式。 6. 顆粒物三模態(tài)的含義，對(duì)應(yīng)模態(tài)顆粒物的來源及大小。 4. 已知異戊二烯與 O NO3的反應(yīng)遵循一級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)（對(duì)異戊二烯而言，總反應(yīng)為二級(jí)），而且在 298K 的反應(yīng)速率常數(shù)分別為： 3 1 8 3 1 112 .8 10Ok c m m ole c ule s s? ? ??? 3 1 3 3 1 16. 78 10NOk c m m ole c ule s s? ? ??? 假定一天中 O3 和 NO3 的平均濃度分別為 30ppbv 和 10pptv（假設(shè)反應(yīng)均在一個(gè)大氣壓下進(jìn)行）。 答：反應(yīng)過程中 A、 B與 OH的反應(yīng)均為一級(jí)反應(yīng)，即 [] [ ][ ]dA k OH Adt ?? （ 1） [] [ ][ ]dB k OH Bdt ?? （ 2） 且 [OH]處于穩(wěn)態(tài)，因此以上兩式可分別積分得到： 0[]ln [] AtA ktA ?? （ 3） 0[]ln [] BtB ktB ?? （ 4） （ 3） /（ 4）可得到： 00[ ] [ ]ln ln[ ] [ ]At B tABkA k B? 所以測(cè)定反應(yīng)過程中 A、 B濃度的變化， ln[A]0/[A]t對(duì) ln[B]0/[B]t作圖，得到一條直線，根據(jù)直線斜率和 kB就可以得到 kA。 反應(yīng)物質(zhì) A ( 1s1) E/R(K) 甲烷 1012 1800 異戊二烯 1012 410 CO 1013 0 答：根據(jù)上表計(jì)算出上述物質(zhì)在 298K的反應(yīng)速率常數(shù)，見下表 反應(yīng)物質(zhì) A ( 1s1) E/R(K) k (298K) ( 1s1) 甲烷 1012 1800 1015 異戊二烯 1012 410 101 1012 CO 1013 0 1013 由于 [OH]已知且為定值，因此由 ( ) [ ] [ ]dCr k T O H Cdt? ? ? 積分，可得到 t時(shí)刻反應(yīng)物的濃度表達(dá)式：0ln ( 2 9 8 )[ ]tC k O H tC ?? 。 答： 羥基自由基（ OH）是對(duì)流層重要的反應(yīng)物，它是通過以下反應(yīng) O 3 + h v ( 3 2 0 n m ) O ( 1 D ) + O 2J 1 然而激發(fā)態(tài)氧原子 O(1D)也可以進(jìn)行如下反應(yīng)而不生成羥基自由基 (OH)： O ( 1 D ) + O 2 O ( 3 P ) + O 2O ( 1 D ) + N 2 O ( 3 P ) + N 2K 1K 2 假定以上反應(yīng)中 O(1D)的濃度處于穩(wěn)態(tài)，請(qǐng)寫出羥基自由基（ OH）生成反應(yīng)的速率方程式（以上反應(yīng)式中的 J1， K1， K2， K3 表示各反應(yīng)的反應(yīng)速率常數(shù)）。假定物質(zhì) A和 B與羥基自由基的反應(yīng)均為一級(jí)反應(yīng)（對(duì) A和 B而言），同時(shí)假定反應(yīng)過程中羥基自由基處于穩(wěn)態(tài)。 同時(shí)可假定反應(yīng)過程中對(duì)流層中羥基自由基處于穩(wěn)態(tài)，濃度不變，為 106個(gè)分子 /。在壓力為 5hPa 和 20℃時(shí)又是多少？（假定均為理想氣體） 答： ① 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下： 1ppmv 甲烷： 摩爾濃度 C= 6 6 8 111 0 1 0 4 . 4 6 4 1 0 ( )2 2 . 4 2 2 . 4X m o l L? ? ? ?? ? ? ? ? 質(zhì)量濃度 A= 31 1 6 0 . 7 1 4 3 ( )2 2 . 4 2 2 . 4XM m g m ???? 二甲基硫： 摩爾濃度 C= 6 6 8 10 . 51 0 1 0 2 . 2 3 2 1 0 ( )2 2 . 4 2 2 . 4X m o l L? ? ? ?? ? ? ? ? 質(zhì)量濃度 A= 30 .5 6 2 1 .3 8 4 ( )2 2 .4 2 2 .4XM m g m ???? ② 壓力 5hPa 和 20℃狀態(tài)下： 1ppmv 甲烷： 摩爾濃度 C= 6 6 10 1273 273 51273 273 20 10 10 ( ) t mol L? ? ? ????? ? ? ? ? ? 質(zhì)量濃度 A= 3327 3 27 3 516 127 3 10 13 .25 27 3 20 10 13 .25 03 10 ( )22 .4 22 .4pMX t mg m??? ? ??? ? ? ? 二甲基硫： 摩爾濃度 C= 6 6 10 127 3 27 3 3 10 13 .25 27 3 20 10 13 .2510 10 89 10 ( )22 .4 22 .4pX t mol L? ? ? ????? ? ? ? ? ? 質(zhì)量濃度 A= 33273 273 562 273 20 10 ( ) t mg m??? ? ??? ? ? ? 9. 已知 20℃時(shí)水的飽和蒸氣壓為 ，請(qǐng)分別計(jì)算 20℃相對(duì)濕度為 20%和 55%時(shí)空氣中水蒸氣的體積濃度和質(zhì)量濃度。C. What is the average number of air molecules per cubic centimeter of air at this altitude? 3. 請(qǐng)計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下 1ppmv 甲烷、 二甲基硫（ CH3SCH3）的摩爾濃度和質(zhì)量濃度。在壓力為 5hPa、溫度為 20℃時(shí)又是多少？（假定均為理想氣體） 4. 已知 20℃時(shí)水的飽和蒸氣壓為 ，請(qǐng)分別計(jì)算 20℃相對(duì)濕度為 20%和 55%時(shí)空氣中水蒸氣的體積濃度和質(zhì)量濃度。（假定為理想氣體） RH 蒸氣壓 Pa 體積濃度 ppmv 質(zhì)量濃度 mg/m3 468 1287 220100 HoHOpRH p?? 22 0 2 3 4 0 0 . 2 4 6 8100H O H ORHp p P a? ? ? ? ? 體積濃度：2 662 468[ ] 1 0 ( ) 1 0 ( ) 4 6 1 8 . 8101325HOpH O p p m v p p m v p p m vp? ? ? ? ? 質(zhì)量濃度： 222 332 468[ ] 1 8 1 0 0 0 / 3 4 5 8 . 1 /8 . 3 1 4 2 9 3HOH O H OpnH O M M m g m m g mV R T? ? ? ? ? ? ? ?? 10. 術(shù)語翻譯 Fate, transport, transformation Stratification, Troposphere, Tropopause, Stratosphere, Mesosphere, Thermosphere Atmospheric chemistry, ozone, ultraviolet, sink, wet deposition, northhemisphere, Volatile anic pounds (VOCs), nonmethane hydrocabon (NMHC) Fate— 歸宿 Transport— 傳輸 Transformation— 轉(zhuǎn)化 Stratification—— 分層，成層 Troposphere—— 對(duì)流層 Tropopause—— 對(duì)流層頂 Stratosphere—— 平流層 Mesosphere—— 中間層 Thermosphere—— 熱層 Atmospheric chemistry—— 大氣化學(xué) ozone—— 臭氧 ultraviolet—— 紫外線輻射，紫外線的 sink—— 匯 wet deposition—— 濕沉降 northhemisphere—— 北半球 volatile anic pounds (VOCs)—— 揮發(fā)性有機(jī)物 nonmethane hydrocabon (NMHC)—— 非甲烷烴類 大氣化學(xué)作業(yè) 2 1. Why is it that “highest levels of carbon monoxide tend to occur in congested urban areas at times when the maximum number of people are exposed?” 2. If a power plant burning 10,000 tons of coal per day with 10% excess air emits stack gas containing 100 ppm by volume of NO, what is the daily output of NO? Assume the coal is pure carbon. 3. 已知下列化學(xué)鍵的鍵能，請(qǐng)計(jì)算使得這些化學(xué)鍵光解斷裂的最大波長(zhǎng)。我們定義物質(zhì)濃度降低一個(gè)自然對(duì)數(shù)（即降低為初始濃度的 1/e）的時(shí)間為該物質(zhì)的大氣壽命，請(qǐng)計(jì)算以上物質(zhì)在 298K時(shí)的大氣壽命。 7. 術(shù)語 翻譯 Methane 甲烷 Carbon monoxide 一氧化碳 carbon dioxide 二氧化碳 isoprene 異戊二烯 terpene 萜烯 Ammonia 氨 nitrogen oxides 氮氧化物 nitrous oxide 一氧化二氮 Carbonyl sulfide 羥基硫 sulfur dixoide 二氧化硫 dimethyl sulfide 二甲基硫 Halocarbon 鹵代烴 Chlorofluorocarbons(CFCs)氯氟烴類 hydrochlorofluorocarbons(HCFCs)氫氯氟烴類 hydrofluorocarbons (HFCs) 氫氟烴類 Perhalocarbons 全鹵代烴 halons 含溴代物 emission 散發(fā) Photolysis 光分解 ozone hydroxyl radical 羥基自由基作用 photochemical reaction 光化學(xué)作用 大氣化學(xué)作業(yè) 2 8. Why is it that “highest levels of carbon monoxide tend to occur in congested urban areas at times when the maximum number of