煤化學第二版課后答案

1、煤化學第二版課后答案【篇一：煤化學答案】煤是由什么物質(zhì)形成的？p6 答：煤是由植物生成的。在煤層中發(fā)現(xiàn)大量保存完好的古代植物化石和炭化了的樹干；煤層底板巖層中發(fā)現(xiàn)了大量的根化石、痕木化石等植物化石；在顯微鏡下觀察煤制成的薄片可以看到植物細胞的殘留痕跡以及孢子、花粉、樹脂、角質(zhì)層等植物殘體；在實驗室用樹木進行的人工煤化試驗，也可以得到外觀和性質(zhì)與煤類似的人造煤。這就有力地證實了腐植煤是由高等植物變來的。2. 按成煤植物的不同，煤可以分幾大類？p12答：按成煤植物的不同，煤主要分為腐植煤、腐泥煤、腐植腐泥煤。腐植煤：高等植物腐泥煤：低等植物腐植腐泥煤：高等植物+低等植物3. 簡述成煤條件。p20-

2、21答：煤的形成必須具備古植物、古氣候、古地理和古構(gòu)造等條件。古植物：大量植物的持續(xù)繁殖古氣候：溫暖、潮濕的氣候環(huán)境古地理：沼澤和湖泊古構(gòu)造：合適的地殼升降運動4. 由高等植物形成煤，要經(jīng)歷哪些過程和變化？p22答：由高等植物形成煤，要經(jīng)歷泥炭化作用和煤化作用兩個過程。泥炭化作用過程：高等植物一泥炭煤化作用過程又分為成巖作用和變質(zhì)作用兩個階段。成巖作用階段：泥炭一褐煤；變質(zhì)作用階段：褐煤 一無煙煤。5.泥炭化作用、成巖作用和變質(zhì)作用的本質(zhì)是什么？p22 、 p25 、 p26 答：泥炭化作用是指高等植物殘骸在泥炭沼澤中，經(jīng)過生物化學和地球化學作用演變成泥炭的過程。成巖作用：泥炭在沼澤中層層堆積

3、，越積越厚，當?shù)貧は鲁恋乃俣瘸^植物堆積速度時，泥炭將被黏土、泥砂等沉積物覆蓋。無定形的泥炭在上覆無機沉積物的壓力作用下，逐漸發(fā)生壓緊、失水、膠體老化硬結(jié)等物理和物理化學變化，轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂袔r石特征的褐煤的過程。變質(zhì)作用：褐煤沉降到地殼深處，受長時間地熱和高壓作用，組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)發(fā)生變化，轉(zhuǎn)變?yōu)闊熋汉蜔o煙煤的過程。6. 按煤化程度，腐植煤可以分為幾大類？它們有哪些區(qū)分標志？答：按煤化程度，腐植煤可以分為泥炭、褐煤、煙煤和無煙煤四個大類。泥炭與褐煤的區(qū)分標志：外觀上，泥炭有原始植物殘體，呈土狀；褐煤無原始植物殘體，無明顯條帶。褐煤與煙煤的區(qū)分標志：顏色，褐煤呈褐色或黑褐色；煙煤呈黑色。煙煤與無煙煤

4、的區(qū)分標志特征與標志煙煤 無煙煤顏色 黑色 灰黑色光澤有一定光澤金屬光澤外觀 呈條帶狀無明顯條帶燃燒現(xiàn)象多煙無煙7. 影響煤變質(zhì)作用的因素有哪些，對煤的變質(zhì)程度有何影響？p28答：影響煤變質(zhì)作用的因素主要有：溫度、時間和壓力。溫度是影響煤變質(zhì)作用的主要因素，存在一個煤變質(zhì)的臨界溫度。轉(zhuǎn)變?yōu)椴煌夯A段所需的溫度大致為：褐煤:4050 C,長焰煤:100 ，典型煙煤： 200 ，無煙煤： 350 。時間是影響煤的重要因素，這里所說的時間是指煤在一定溫度和壓力條件下作用時間的長短。作用時間影響的重要性表現(xiàn)在：溫度、壓力相同，時間越長，變質(zhì)程度越高；溫度不同，短時間較高溫度與長時間較低溫度可達到相同

5、的變質(zhì)程度。壓力也是煤變質(zhì)不可缺少的條件。在壓力作用下，煤主要變化是壓緊、失水、孔隙率降低，并使煤巖組分沿垂直壓力的方向呈定向排列。靜壓力使煤的芳香稠環(huán)平行層面呈有規(guī)則的排列；動壓力使煤層產(chǎn)生破裂、滑動，低變質(zhì)程度煤的芳香稠環(huán)層面的堆砌高度增加。8. 煤變質(zhì)作用有哪幾種？并簡述之。p26-28答：根據(jù)變質(zhì)條件和變質(zhì)特征的不同，煤變質(zhì)作用分為深成變質(zhì)作用、巖漿變質(zhì)作用和動力變質(zhì)作用三種類型。深成變質(zhì)作用在正常地溫狀態(tài)下，煤的變質(zhì)程度隨著煤層沉降幅度的加大、地溫的增高和受熱時間的持續(xù)而增加。此變質(zhì)作用與大規(guī)模的地殼升降活動有關(guān)，具有廣泛的區(qū)域性。（垂直分布規(guī)律和水平分帶規(guī)律：hilt 定律）巖漿變

6、質(zhì)作用可分為區(qū)域巖漿熱變質(zhì)作用和接觸變質(zhì)作用兩種類型。區(qū)域巖漿熱變質(zhì)作用是指聚煤坳陷內(nèi)有巖漿活動，巖漿的熱量、巖漿內(nèi)放射性元素的蛻變熱以及熱液、熱氣使區(qū)域內(nèi)地溫場增高，形成地熱異常帶所導致煤的變質(zhì)作用。接觸變質(zhì)作用是指巖漿直接接觸或侵入煤層，由于巖漿的高溫、熱液、揮發(fā)性氣體和壓力促使煤發(fā)生變質(zhì)的作用。動力變質(zhì)作用是指由于褶皺及斷裂運動所產(chǎn)生的動壓力及伴隨構(gòu)造變化所產(chǎn)生的熱量促使煤發(fā)生變質(zhì)的作用。9. 什么是煤層氣？p31答：煤層氣俗稱“瓦斯 ”，與煤炭伴生、以吸附狀態(tài)儲存于煤層內(nèi)的非常規(guī)天然氣。第三章 習題1. 反映煤分子結(jié)構(gòu)的參數(shù)有哪些？p36答：煤的結(jié)構(gòu)參數(shù)有芳碳率、芳氫率和芳環(huán)數(shù)。芳碳率

7、（carf ）是指煤的基本結(jié)構(gòu)單元中屬于芳香族結(jié)構(gòu)的碳原子數(shù)與總碳原子數(shù)之比。ccfarc。芳氫率（harf ）是指煤的基本結(jié)構(gòu)單元中屬于芳香族結(jié)構(gòu)的氫原子數(shù)與總氫原子數(shù)之比。hhfarh芳環(huán)數(shù)（ar）是指煤的基本結(jié)構(gòu)單元中芳香環(huán)數(shù)的平均數(shù)量。2. 研究煤分子結(jié)構(gòu)的方法有哪些？p45答：煤結(jié)構(gòu)的研究方法主要有三類：物理研究法、化學研究法和物理化學研究法。物理研究法主要是利用高性能的現(xiàn)代分析儀器，如紅外光譜、核磁共振、 x 射線衍射、掃描電鏡等對煤結(jié)構(gòu)進行測定和分析，從中獲取煤結(jié)構(gòu)的信息?；瘜W研究法：對煤進行適當?shù)难趸浠?、鹵化、水解等化學處理，對產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)進行分析測定，并據(jù)此推測煤的結(jié)構(gòu)。物

8、理化學研究法：利用溶劑抽提，將煤中的組分分離并進行分析測定，以獲取煤結(jié)構(gòu)的信息。3. 煤分子結(jié)構(gòu)理論的主要觀點有哪些？p46答：煤是三維空間高度交聯(lián)的非品質(zhì)的高分子縮聚物煤是由許多結(jié)構(gòu)相似但又不完全相同的基本結(jié)構(gòu)單元通過橋鍵連接而成。結(jié)構(gòu)單元由規(guī)則的縮合芳香核與不規(guī)則的、連接在核上的側(cè)鏈和官能團兩部分構(gòu)成。 煤分子基本結(jié)構(gòu)單元的規(guī)則部分規(guī)則部分（縮合芳香核）：縮聚的芳環(huán)、氫化芳環(huán)或各種雜環(huán)。環(huán)數(shù)隨煤化程度的提高而增加。 煤分子基本結(jié)構(gòu)單元的不規(guī)則部分不規(guī)則部分：烷基側(cè)鏈和官能團。烷基側(cè)鏈的長度隨煤化程度的提高而減少。官能團主要是含氧官能團：羥基、羧基、羰基、甲氧基等，隨著煤化程度的提高，甲氧基

9、和羧基很快消失，其他含氧基團在各種煤化程度的煤中均有存在；少量的含硫官能團和含氮官能團。 連接基本結(jié)構(gòu)單元的橋鍵橋鍵主要是次甲基鍵、醚鍵、次甲基醚鍵、硫醚鍵以及芳香碳-碳鍵等。在低煤化程度的煤中橋鍵最多，主要形式為前三種。 氧、硫和氮的存在形式氧：除含氧官能團外，還有醚鍵和雜環(huán)等；硫：巰基、硫醚和噻吩等；氮：吡咯環(huán)、胺基和亞胺基等。 低分子化合物低分子化合物：脂肪族化合物，如褐煤和泥炭中的樹脂和蠟等。煤化程度對煤結(jié)構(gòu)的影響低煤化程度煤的縮合芳香核較小，側(cè)鏈長而多，官能團多，煤的結(jié)構(gòu)比較疏松，孔隙率較大，比表面積較高。中等煤化程度煤（肥煤和焦煤）的縮合芳香核增大，含氧官能團和烷基側(cè)鏈減少，結(jié)構(gòu)單

10、元之間的橋鍵減少，煤的結(jié)構(gòu)較為致密，孔隙率低，比表面積小，煤的物化性質(zhì)和工藝性質(zhì)在此處發(fā)生轉(zhuǎn)折，出現(xiàn)極大值或極小值。高等煤化程度煤的縮合芳香核顯著增大，大分子排列的有序化增強，產(chǎn)生收縮應(yīng)力，形成裂隙，孔隙率增加，比表面積增大。4. 煤有哪些代表性的結(jié)構(gòu)模型？p40-45答：煤的化學結(jié)構(gòu)模型：fuchs 模型、 given 模型、 wiser 模型、本田模型和shinn 模型。 煤的物理結(jié)構(gòu)模型：hirsch 模型、交聯(lián)模型、兩相模型和單相模型。煤結(jié)構(gòu)的綜合模型：oberlin 模型和球（ sphere ）模型。第四章 習題1. 簡述煤巖學的研究方法。p71答：煤巖學的研究方法有宏觀研究法和微觀

11、研究法。宏觀研究法是用肉眼或放大鏡來觀察煤，根據(jù)煤的顏色、條痕、光澤、硬度、密度、斷口等物理性質(zhì)，確定宏觀煤巖成分和宏觀煤巖類型，對煤層進行整體的觀察和描述，初步評定煤的性質(zhì)和用途。微觀研究法是利用顯微鏡來觀察煤片，識別并研究煤的顯微組分的方法。常用的方法有兩種：一種是在透射光下觀察煤的薄片（ 0.02mm ），根據(jù)顏色、形態(tài)、結(jié)構(gòu)、輪廓等特征鑒別煤的顯微組分；另一種是在反射光下觀察煤塊光片（1.52cm）,根據(jù)顏色、形態(tài)、結(jié)構(gòu)、輪廓、突起等特征鑒別煤的顯微組分。2. 什么是宏觀煤巖成分？宏觀煤巖成分有哪幾種？p48答：宏觀煤巖成分是用肉眼或放大鏡可以區(qū)分的煤的基本組成單位。根據(jù)顏色、光澤、斷

12、口、裂隙、硬度等性質(zhì)，用肉眼或放大鏡將煤分為鏡煤、亮煤、暗煤和絲炭四種宏觀煤巖成分。3. 宏觀煤巖類型是根據(jù)什么劃分的？共分哪幾種？p50-51答：根據(jù)煙煤的平均光澤強度，煙煤的宏觀煤巖類型：光亮煤、半亮煤、半暗煤和暗淡煤。根據(jù)褐煤組成成分體積分數(shù)和結(jié)構(gòu)，褐煤的宏觀煤巖類型：基質(zhì)煤、富木質(zhì)煤、富木炭煤和富礦物質(zhì)煤。4. 什么是煤的顯微組分？煤的有機顯微組分可分哪幾組？p52 答：在顯微鏡下才能識別的煤中的基本組成單元稱為顯微組分。煤的有機顯微組分：鏡質(zhì)組 V、殼質(zhì)組e和惰質(zhì)組io5. 什么是凝膠化作用和絲炭化作用？p52 、 p59答：凝膠化作用是指泥炭化作用階段成煤植物的組織在積水較深、氣流

13、閉塞的沼澤環(huán)境下，產(chǎn)生極其復雜的變化，一方面，植物組織在微生物作用下，分解、水解、化合形成新的化合物并破壞植物組織器官的細胞結(jié)構(gòu)；另一方面，植物組織在沼澤水的浸泡下吸水膨脹，使植物細胞結(jié)構(gòu)變形、破壞乃至消失，或進一步再分解為凝膠的過程。絲炭化作用是指成煤植物的組織在積水較少、濕度不足的條件下，木質(zhì)纖維組織經(jīng)脫水作用和緩慢的氧化作用后，又轉(zhuǎn)入缺氧的環(huán)境，進一步經(jīng)煤化作用后轉(zhuǎn)化為絲炭化組分。6. 判別煤的煤化程度的指標有哪些？為什么說鏡質(zhì)組反射率是表征煤化程度的科學指標？答：判別煤的煤化程度的指標很多，主要有干燥無灰基揮發(fā)分vdaf 、干燥無灰基碳含量cdaf 、恒濕無灰基高位發(fā)熱量 qgr,ma

14、f 、鏡質(zhì)組的平均最大反射率maxr 等。在以上表征煤化程度的眾多指標中，鏡質(zhì)組反射率是公認的科學指標，其原因如下： 鏡質(zhì)組是煤中的代表性顯微組分； 鏡質(zhì)組反射率隨煤化程度呈線性變化； 用鏡質(zhì)組反射率表征煤化程度可以避免煤巖顯微組成異常的影響。7. 試比較各種顯微組分的反射率及其隨煤化程度的變化。答：鏡質(zhì)組、殼質(zhì)組和惰質(zhì)組隨煤化程度的變化如圖4-1 所示。圖 4-1 顯微組分反射率隨煤化程度的變化由圖 4-1 可見，當煤化程度相同時，ormax ：惰質(zhì)組i 鏡質(zhì)組 v 殼質(zhì)組e。隨著煤化程度的增加，鏡質(zhì)組的反射率呈線性增加，增率明顯；殼質(zhì)組的反射率增加明顯，低煤化程度時呈線性增加；惰質(zhì)組的反射

15、率略有增加，但增率很小。大約cdaf95% 后，三種顯微組分的反射率趨于一致。8. 煤中的礦物質(zhì)主要有哪幾類？p61答：煤中的礦物質(zhì)主要有黏土類礦物、硫化物類礦物、碳酸鹽類礦物和氧化物類礦物等四類。黏土類礦物：煤中最主要的礦物，常見的黏土類礦物有高嶺石、伊利石、蒙脫石、水云母等。硫化物類礦物：煤中常見的硫化物類礦物是黃鐵礦，還有白鐵礦、閃鋅礦、方鉛礦、雄黃、雌黃、辰砂等。碳酸鹽類礦物：煤中常見的碳酸鹽類礦物有方解石、菱鐵礦、白云石、鐵白云石等。氧化物類礦物：煤中常見的氧化物礦物有石英，還有玉髓、蛋白石、赤鐵礦等；氫氧化物礦物有褐鐵礦、硬水鋁石等。9. 簡述煤巖學的應(yīng)用。（具體如何應(yīng)用：見講稿）

16、答：煤巖學的應(yīng)用：選煤、煉焦、煤質(zhì)評價、煤分類和煤田地質(zhì)（煤的成因類型和成煤環(huán)境、確定煤田煤炭資源的煤化程度和地質(zhì)勘探）等【篇二：煤化學課后習題答案張雙全】中國能源結(jié)構(gòu)、煤炭資源的分布特點及生產(chǎn)格局、能源發(fā)展戰(zhàn)略是什么？ p1答：中國能源結(jié)構(gòu)：煤炭資源比較豐富，油氣資源總量偏少。（富煤、貧油、少氣）煤炭資源的分布：東少西多，南貧北豐，相對集中。生產(chǎn)格局：北煤南運，西煤東調(diào)。能源發(fā)展戰(zhàn)略：節(jié)能優(yōu)先、結(jié)構(gòu)多元、環(huán)境友好。2. 煤炭利用帶來的環(huán)境問題有哪些？答：煤炭利用帶來的環(huán)境問題如酸雨、臭氧減少、全球氣候變暖、煙霧等。3. 何謂潔凈煤技術(shù)？有哪些研究內(nèi)容？答：潔凈煤技術(shù)是指從煤炭開發(fā)到利用的全過

17、程中旨在減少污染排放與提高利用效率的加工、燃燒、轉(zhuǎn)化及污染控制等新技術(shù)。潔凈煤技術(shù)的主要包括：煤炭開采、煤炭加工、煤炭燃燒、煤炭轉(zhuǎn)化、污染排放控制與廢棄物處理等。如：選煤，型煤，水煤漿，超臨界火力發(fā)電，先進的燃燒器，流化床燃燒，煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電，煙道氣凈化，煤炭氣化，煤炭液化，燃料電池等。4. 煤化學的主要研究內(nèi)容？p4答：煤化學是研究煤的生成、組成（包括化學組成和巖相組成）、結(jié)構(gòu)（包括分子結(jié)構(gòu)和孔隙結(jié)構(gòu)）、性質(zhì)、分類以及它們之間相互關(guān)系的科學。廣義煤化學的研究內(nèi)容還包括煤炭轉(zhuǎn)化工藝及其過程機理等問題。第二章 習題1. 煤是由什么物質(zhì)形成的？p6答：煤是由植物生成的。在煤層中發(fā)現(xiàn)大量保存完好

18、的古代植物化石和炭化了的樹干；煤層底板巖層中發(fā)現(xiàn)了大量的根化石、痕木化石等植物化石；在顯微鏡下觀察煤制成的薄片可以看到植物細胞的殘留痕跡以及孢子、花粉、樹脂、角質(zhì)層等植物殘體；在實驗室用樹木進行的人工煤化試驗，也可以得到外觀和性質(zhì)與煤類似的人造煤。這就有力地證實了腐植煤是由高等植物變來的。2. 按成煤植物的不同，煤可以分幾大類？p12答：按成煤植物的不同，煤主要分為腐植煤、腐泥煤、腐植腐泥煤。腐植煤：高等植物腐泥煤：低等植物腐植腐泥煤：高等植物+低等植物3. 簡述成煤條件。p20-21答：煤的形成必須具備古植物、古氣候、古地理和古構(gòu)造等條件。古植物：大量植物的持續(xù)繁殖古氣候：溫暖、潮濕的氣候環(huán)

19、境古地理：沼澤和湖泊古構(gòu)造：合適的地殼升降運動4. 由高等植物形成煤，要經(jīng)歷哪些過程和變化？p22答：由高等植物形成煤，要經(jīng)歷泥炭化作用和煤化作用兩個過程。泥炭化作用過程：高等植物一泥炭煤化作用過程又分為成巖作用和變質(zhì)作用兩個階段。成巖作用階段：泥炭一褐煤；變質(zhì)作用階段：褐煤 一無煙煤。5. 泥炭化作用、成巖作用和變質(zhì)作用的本質(zhì)是什么？p22 、 p25 、p26答：泥炭化作用是指高等植物殘骸在泥炭沼澤中，經(jīng)過生物化學和地球化學作用演變成泥炭的過程。成巖作用：泥炭在沼澤中層層堆積，越積越厚，當?shù)貧は鲁恋乃俣瘸^植物堆積速度時，泥炭將被黏土、泥砂等沉積物覆蓋。無定形的泥炭在上覆無機沉積物的壓力作

20、用下，逐漸發(fā)生壓緊、失水、膠體老化硬結(jié)等物理和物理化學變化，轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂袔r石特征的褐煤的過程。變質(zhì)作用：褐煤沉降到地殼深處，受長時間地熱和高壓作用，組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)發(fā)生變化，轉(zhuǎn)變?yōu)闊熋汉蜔o煙煤的過程。6. 按煤化程度，腐植煤可以分為幾大類？它們有哪些區(qū)分標志？答：按煤化程度，腐植煤可以分為泥炭、褐煤、煙煤和無煙煤四個大類。泥炭與褐煤的區(qū)分標志：外觀上，泥炭有原始植物殘體，呈土狀；褐煤無原始植物殘體，無明顯條帶。褐煤與煙煤的區(qū)分標志：顏色，褐煤呈褐色或黑褐色；煙煤呈黑色。煙煤與無煙煤的區(qū)分標志7. 影響煤變質(zhì)作用的因素有哪些，對煤的變質(zhì)程度有何影響？p28答：影響煤變質(zhì)作用的因素主要有：溫度、時間

21、和壓力。溫度是影響煤變質(zhì)作用的主要因素，存在一個煤變質(zhì)的臨界溫度。轉(zhuǎn)變?yōu)椴煌夯A段所需的溫度大致為：褐煤： 4050 C,長焰煤:100 ，典型煙煤： 200 ，無煙煤： 350 。時間是影響煤的重要因素，這里所說的時間是指煤在一定溫度和壓力條件下作用時間的長短。作用時間影響的重要性表現(xiàn)在：溫度、壓力相同，時間越長，變質(zhì)程度越高；溫度不同，短時間較高溫度與長時間較低溫度可達到相同的變質(zhì)程度。壓力也是煤變質(zhì)不可缺少的條件。在壓力作用下，煤主要變化是壓緊、失水、孔隙率降低，并使煤巖組分沿垂直壓力的方向呈定向排列。靜壓力使煤的芳香稠環(huán)平行層面呈有規(guī)則的排列；動壓力使煤層產(chǎn)生破裂、滑動，低變質(zhì)程度煤

22、的芳香稠環(huán)層面的堆砌高度增加。8. 煤變質(zhì)作用有哪幾種？并簡述之。p26-28答：根據(jù)變質(zhì)條件和變質(zhì)特征的不同，煤變質(zhì)作用分為深成變質(zhì)作用、巖漿變質(zhì)作用和動力變質(zhì)作用三種類型。深成變質(zhì)作用在正常地溫狀態(tài)下，煤的變質(zhì)程度隨著煤層沉降幅度的加大、地溫的增高和受熱時間的持續(xù)而增加。此變質(zhì)作用與大規(guī)模的地殼升降活動有關(guān)，具有廣泛的區(qū)域性。（垂直分布規(guī)律和水平分帶規(guī)律：hilt 定律）巖漿變質(zhì)作用可分為區(qū)域巖漿熱變質(zhì)作用和接觸變質(zhì)作用兩種類型。區(qū)域巖漿熱變質(zhì)作用是指聚煤坳陷內(nèi)有巖漿活動，巖漿的熱量、巖漿內(nèi)放射性元素的蛻變熱以及熱液、熱氣使區(qū)域內(nèi)地溫場增高，形成地熱異常帶所導致煤的變質(zhì)作用。接觸變質(zhì)作用是

23、指巖漿直接接觸或侵入煤層，由于巖漿的高溫、熱液、揮發(fā)性氣體和壓力促使煤發(fā)生變質(zhì)的作用。動力變質(zhì)作用是指由于褶皺及斷裂運動所產(chǎn)生的動壓力及伴隨構(gòu)造變化所產(chǎn)生的熱量促使煤發(fā)生變質(zhì)的作用。9. 什么是煤層氣？p31答：煤層氣俗稱“瓦斯 ”，與煤炭伴生、以吸附狀態(tài)儲存于煤層內(nèi)的非常規(guī)天然氣。第三章 習題1. 反映煤分子結(jié)構(gòu)的參數(shù)有哪些？p36答：煤的結(jié)構(gòu)參數(shù)有芳碳率、芳氫率和芳環(huán)數(shù)。芳碳率（far ）是指煤的基本結(jié)構(gòu)單元中屬于芳香族結(jié)構(gòu)的碳原子數(shù)與總碳原子數(shù)之比。cfar?car/c 。芳氫率（far ）是指煤的基本結(jié)構(gòu)單元中屬于芳香族結(jié)構(gòu)的氫原子數(shù)與總氫原子數(shù)之比。hcfar?har/h芳環(huán)數(shù)（ra

24、）是指煤的基本結(jié)構(gòu)單元中芳香環(huán)數(shù)的平均數(shù)量。2. 研究煤分子結(jié)構(gòu)的方法有哪些？p45答：煤結(jié)構(gòu)的研究方法主要有三類：物理研究法、化學研究法和物理化學研究法。物理研究法主要是利用高性能的現(xiàn)代分析儀器，如紅外光譜、核磁共振、 x 射線衍射、掃描電鏡等對煤結(jié)構(gòu)進行測定和分析，從中獲取煤結(jié)構(gòu)的信息?；瘜W研究法：對煤進行適當?shù)难趸?、氫化、鹵化、水解等化學處理，對產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)進行分析測定，并據(jù)此推測煤的結(jié)構(gòu)。物理化學研究法：利用溶劑抽提，將煤中的組分分離并進行分析測定，以獲取煤結(jié)構(gòu)的信息。3. 煤分子結(jié)構(gòu)理論的主要觀點有哪些？p46答：煤是三維空間高度交聯(lián)的非品質(zhì)的高分子縮聚物煤是由許多結(jié)構(gòu)相似但又不完全相

25、同的基本結(jié)構(gòu)單元通過橋鍵連接而成。結(jié)構(gòu)單元由規(guī)則的縮合芳香核與不規(guī)則的、連接在核上的側(cè)鏈和官能團兩部分構(gòu)成。 煤分子基本結(jié)構(gòu)單元的規(guī)則部分規(guī)則部分（縮合芳香核）：縮聚的芳環(huán)、氫化芳環(huán)或各種雜環(huán)。環(huán)數(shù)隨煤化程度的提高而增加。 煤分子基本結(jié)構(gòu)單元的不規(guī)則部分不規(guī)則部分：烷基側(cè)鏈和官能團。烷基側(cè)鏈的長度隨煤化程度的提高而減少。官能團主要是含氧官能團：羥基、羧基、羰基、甲氧基等，隨著煤化程度的提高，甲氧基和羧基很快消失，其他含氧基團在各種煤化程度的煤中均有存在；少量的含硫官能團和含氮官能團。 連接基本結(jié)構(gòu)單元的橋鍵橋鍵主要是次甲基鍵、醚鍵、次甲基醚鍵、硫醚鍵以及芳香碳-碳鍵等。在低煤化程度的煤中橋鍵最

26、多，主要形式為前三種。h 氧、硫和氮的存在形式氧：除含氧官能團外，還有醚鍵和雜環(huán)等；硫：巰基、硫醚和噻吩等；氮：吡咯環(huán)、胺基和亞胺基等。 低分子化合物低分子化合物：脂肪族化合物，如褐煤和泥炭中的樹脂和蠟等。 煤化程度對煤結(jié)構(gòu)的影響低煤化程度煤的縮合芳香核較小，側(cè)鏈長而多，官能團多，煤的結(jié)構(gòu)比較疏松，孔隙率較大，比表面積較高。中等煤化程度煤（肥煤和焦煤）的縮合芳香核增大，含氧官能團和烷基側(cè)鏈減少，結(jié)構(gòu)單元之間的橋鍵減少，煤的結(jié)構(gòu)較為致密，孔隙率低，比表面積小，煤的物化性質(zhì)和工藝性質(zhì)在此處發(fā)生轉(zhuǎn)折，出現(xiàn)極大值或極小值。高等煤化程度煤的縮合芳香核顯著增大，大分子排列的有序化增強，產(chǎn)生收縮應(yīng)力，形成裂

27、隙，孔隙率增加，比表面積增大。4. 煤有哪些代表性的結(jié)構(gòu)模型？p40-45答：煤的化學結(jié)構(gòu)模型：fuchs 模型、 given 模型、 wiser 模型、本田模型和shinn 模型。煤的物理結(jié)構(gòu)模型：hirsch 模型、交聯(lián)模型、兩相模型和單相模型。煤結(jié)構(gòu)的綜合模型：oberlin 模型和球（sphere ）模型。第四章 習題1. 簡述煤巖學的研究方法。p71答：煤巖學的研究方法有宏觀研究法和微觀研究法。宏觀研究法是用肉眼或放大鏡來觀察煤，根據(jù)煤的顏色、條痕、光澤、硬度、密度、斷口等物理性質(zhì)，確定宏觀煤巖成分和宏觀煤巖類型，對煤層進行整體的觀察和描述，初步評定煤的性質(zhì)和用途。微觀研究法是利用顯

28、微鏡來觀察煤片，識別并研究煤的顯微組分的方法。常用的方法有兩種：一種是在透射光下觀察煤的薄片（ 0.02mm ），根據(jù)顏色、形態(tài)、結(jié)構(gòu)、輪廓等特征鑒別煤的顯微組分；另一種是在反射光下觀察煤塊光片（1.52cm）,根據(jù)顏色、形態(tài)、結(jié)構(gòu)、輪廓、突起等特征鑒別煤的顯微組分。2. 什么是宏觀煤巖成分？宏觀煤巖成分有哪幾種？p48答：宏觀煤巖成分是用肉眼或放大鏡可以區(qū)分的煤的基本組成單位。根據(jù)顏色、光澤、斷口、裂隙、硬度等性質(zhì)，用肉眼或放大鏡將煤分為鏡煤、亮煤、暗煤和絲炭四種宏觀煤巖成分。3. 宏觀煤巖類型是根據(jù)什么劃分的？共分哪幾種？p50-51答：根據(jù)煙煤的平均光澤強度，煙煤的宏觀煤巖類型：光亮煤、

29、半亮煤、半暗煤和暗淡煤。根據(jù)褐煤組成成分體積分數(shù)和結(jié)構(gòu)，褐煤的宏觀煤巖類型：基質(zhì)煤、富木質(zhì)煤、富木炭煤和富礦物質(zhì)煤。4. 什么是煤的顯微組分？煤的有機顯微組分可分哪幾組？p52答：在顯微鏡下才能識別的煤中的基本組成單元稱為顯微組分。煤的有機顯微組分：鏡質(zhì)組v、殼質(zhì)組e和惰質(zhì)組io5. 什么是凝膠化作用和絲炭化作用？p52 、 p59答：凝膠化作用是指泥炭化作用階段成煤植物的組織在積水較深、氣流閉塞的沼澤環(huán)境下，產(chǎn)生極其復雜的變化，一方面，植物組織在微生物作用下，分解、水解、化合形成新的化合物并破壞植物組織器官的細胞結(jié)構(gòu)；另一方面，植物組織在沼澤水的浸泡下吸水膨脹，使植物細胞結(jié)構(gòu)變形、破壞乃至消

30、失，或進一步再分解為凝膠的過程。絲炭化作用是指成煤植物的組織在積水較少、濕度不足的條件下，木質(zhì)纖維組織經(jīng)脫水作用和緩慢的氧化作用后，又轉(zhuǎn)入缺氧的環(huán)境，進一步經(jīng)煤化作用后轉(zhuǎn)化為絲炭化組分。6. 判別煤的煤化程度的指標有哪些？為什么說鏡質(zhì)組反射率是表征煤化程度的科學指標？答：判別煤的煤化程度的指標很多，主要有干燥無灰基揮發(fā)分vdaf 、干燥無灰基碳含量cdaf 、恒濕無灰基高位發(fā)熱量qgr,maf 、鏡質(zhì)組的平均最大反射率rmax 等。在以上表征煤化程度的眾多指標中，鏡質(zhì)組反射率是公認的科學指標，其原因如下： 鏡質(zhì)組是煤中的代表性顯微組分； 鏡質(zhì)組反射率隨煤化程度呈線性變化； 用鏡質(zhì)組反射率表征煤

31、化程度可以避免煤巖顯微組成異常的影響。7. 試比較各種顯微組分的反射率及其隨煤化程度的變化。答：鏡質(zhì)組、殼質(zhì)組和惰質(zhì)組隨煤化程度的變化如圖4-1 所示。圖 4-1 顯微組分反射率隨煤化程度的變化由圖 4-1 可見，當煤化程度相同時，rmax ：惰質(zhì)組i 鏡質(zhì)組 v 殼質(zhì)組 e。隨著煤化程度的增加，鏡質(zhì)組的反射率呈線性增加，增率明顯；殼質(zhì)組的反射率增加明顯，低煤化程度時呈線性增加；惰質(zhì)組的反射率略有增加，但增率很小。大約cdaf95% 后，三種顯微組分的反射率趨于一致。8. 煤中的礦物質(zhì)主要有哪幾類？p61答：煤中的礦物質(zhì)主要有黏土類礦物、硫化物類礦物、碳酸鹽類礦物和氧化物類礦物等四類。黏土類礦

32、物：煤中最主要的礦物，常見的黏土類礦物有高嶺石、伊利石、蒙脫石、水云母等。硫化物類礦物：煤中常見的硫化物類礦物是黃鐵礦，還有白鐵礦、閃鋅礦、方鉛礦、雄黃、雌黃、辰砂等。碳酸鹽類礦物：煤中常見的碳酸鹽類礦物有方解石、菱鐵礦、白云石、鐵白云石等。氧化物類礦物：煤中常見的氧化物礦物有石英，還有玉髓、蛋白石、赤鐵礦等；氫氧化物礦物有褐鐵礦、硬水鋁石等。9. 簡述煤巖學的應(yīng)用。（具體如何應(yīng)用：見講稿）答：煤巖學的應(yīng)用：選煤、煉焦、煤質(zhì)評價、煤分類和煤田地質(zhì)（煤的成因類型和成煤環(huán)境、確定煤田煤炭資源的煤化程度和地質(zhì)勘探）等。o【篇三：煤化學考試題及部分參考答案最新】題。（共10 分；每空0.5 分。）1.

33、 腐殖煤的宏觀組成由（鏡煤）、（亮煤）、（暗煤）、（絲炭）。2. 煤中的硫作為有害元素，一般可分為（有機硫）和（無機硫）。其中（有機硫）和（硫鐵礦硫）屬于可燃硫。3. 膠質(zhì)體的性質(zhì)主要有（熱穩(wěn)定性）、（透氣性）、（流動性）和（膨脹性）。4. 中國煤炭分類以（干燥無灰基揮發(fā)分【 vdaf 】）和（膠質(zhì)層最大厚度【y】）為標準，將煙煤進行了分類，為研究煙煤奠定了基礎(chǔ)。當 vdaf.37% 和 gr.i.5 時，利用（透光率【pm 】）來區(qū)分煙煤和褐煤。5. 在測定空氣干燥煤樣揮發(fā)分時，氣態(tài)產(chǎn)物為（內(nèi)在水分）和（低分子化合物）；固態(tài)產(chǎn)物叫做（焦渣），由（灰分）和（固定碳）組成。二判斷題。（共10 分

34、，每小題1 分。）3 、我國煤炭分類中，以揮發(fā)分為分類第一指標，區(qū)分肥煤和其他較強粘結(jié)性煤以y值為劃分指標。（，）4 、導電率隨煤化程度的增加而增加，導電率越大，導電能力越強。（，）5 、黏結(jié)指數(shù)適于區(qū)分粘結(jié)性弱的煤，而奧亞膨脹度適于區(qū)分黏結(jié)性強的煤。（V）8、煤的孔隙度和內(nèi)表面積的變化可以反映煤內(nèi)部結(jié)構(gòu)的變化。（10、煤質(zhì)評價是對煤加工利用的評價。（，）三簡答題。（30 分）1. 煤大分子的基本結(jié)構(gòu)單元是如何構(gòu)成的？（5 分）答：煤的大分子是由多個結(jié)構(gòu)相似的“基本結(jié)構(gòu)單元”通過橋鍵連接而成的。這種基本結(jié)構(gòu)單元類似于聚合物的聚合單體，它可分為規(guī)則部分和不規(guī)則部分。規(guī)則部分由幾個或十幾個苯環(huán)、脂

35、環(huán)、氫化芳香環(huán)（含氮、氧、硫等元素）縮聚而成，構(gòu)成基本結(jié)構(gòu)單元的核或芳香核。不規(guī)則部分則是連接在核周圍的烷基側(cè)鏈和各種官能團；橋鍵則是連接相鄰基本結(jié)構(gòu)單元的原子團。2. 什么是煤的揮發(fā)分，隨煤化程度有何變化？（4 分）答：由有機質(zhì)熱解形成并呈氣態(tài)析出的化合物即揮發(fā)物，揮發(fā)物占煤樣質(zhì)量的百分數(shù)稱為揮發(fā)分或揮發(fā)分產(chǎn)率。煤的揮發(fā)分隨煤化程度的提高而下降。3. 艾氏卡法測煤中硫的原理是什么？（6 分）答：將空氣干燥的分析煤樣與艾氏試劑（2 份輕質(zhì) mgo 和 1 份na2co3 混合而成）混合后緩慢加熱到8500c ，使煤中的硫全部轉(zhuǎn)換為可溶于水的硫酸鈉和硫酸鎂。冷卻后用熱水將硫酸鹽從燃燒的熔融物中全部浸取出來，在濾液中加入氯化鋇，使硫酸鹽全部轉(zhuǎn)化為硫酸鋇沉淀。過濾并洗滌硫酸鋇沉淀，然后在坩堝中干燥