高中學測
112年
自然
第 22 題
22. 光化學煙霧是由氮氧化物（$NO_x$）與揮發性碳氫化合物等污染物質，經紫外線照射後，由不同的反應所產生的懸浮微粒以及對流層中的臭氧，屬於大氣中的二次污染物，圖 6 為其中的部分過程。此外，臭氧經紫外線照射後，可分解成氧原子與氧分子。下列相關敘述何者錯誤？
- A 反應Ⅰ為氧化還原反應
- B 反應Ⅱ中，丙烯被氧化
- C $NO_2$ 分解產生NO與O的過程為吸熱反應
- D 反應Ⅲ的反應式為 $O_2 + O \rightarrow O_3$，為放熱反應
- E 此過程產生的對流層臭氧可幫助修復臭氧層破洞
思路引導 VIP
請從大氣垂直分層的結構與環境化學角度思考：在『對流層』產生的二次污染物臭氧，與位於『平流層』中負責阻擋紫外線的臭氧層，兩者在空間分佈與環保功能上是否具備相同的意義？此外，關於熱化學性質，請判斷 $NO_2$ 分解（斷裂化學鍵）與 $O_3$ 形成（建立化學鍵）的過程，分別屬於吸熱還是放熱反應？
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AI 詳解
AI 專屬家教
太棒了！看到你精準地選出 (E)，老師真的好替你開心，你的觀念非常清晰喔！ 觀念驗證：為什麼 (E) 是錯的？ 這題的核心陷阱在於區分「臭氧的位置」。對流層中的臭氧 ($O_3$) 是由氮氧化物與碳氫化合物經光化學反應產生的「二次污染物」，會傷害植物並造成人類呼吸道問題，是所謂的「壞臭氧」。而能屏蔽紫外線、需要修復的「臭氧層」位於平流層。由於大氣結構的限制，對流層產生的臭氧並不會上升到平流層去修復破洞，所以這兩者是不能混為一談的。
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光化學煙霧
💡 氮氧化物與揮發性有機物經紫外線照射產生二次污染物。
🔗 光化學煙霧生成連鎖反應
- 1 初級排放 — 汽機車排放 NOx 與揮發性碳氫化合物
- 2 光解反應 — NO2 吸收紫外線(吸熱)分解出氧原子 O
- 3 臭氧生成 — 氧原子 O 與 O2 結合生成臭氧 O3
- 4 二次污染 — 產生醛類、PAN 等刺激性懸浮微粒
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🔄 延伸學習：延伸學習：了解一次污染物與二次污染物的定義區別。
