2023年煤化學試題A及各章重點知識

2023～2023學年第二學期期終試卷班級2023～2023學年第二學期期終試卷班級學號姓名題號一二三四五總分復核人得分得分評卷人一、選擇題（將對的答案的序號填在括號內，每題1.5分，共30分）。1．根據成煤原始物質和堆積的環(huán)境不同，可把煤提成：（）、腐泥煤類和腐植腐泥煤類三種類型。2．根據成煤過程中煤化限度的不同，腐植煤可分為：泥炭、褐煤、（）和無煙煤。3．（）是煤化限度最高的腐植煤。4．根據成煤過程中影響因素和結果不同，成煤過程可分為：泥炭化作用和（）兩個階段。5．煤巖學的研究方法有：宏觀研究法和（）。6．根據煤的平均光澤強度、各種煤巖成分的比例和組合情況劃分為光亮型煤、（）、半暗型煤和暗淡型煤。7．煤的顯微硬度與煤化限度之間的關系是靠背椅式的變化規(guī)律，“椅背”是無煙煤；“椅面”是（）；“椅腿”是褐煤。8．煤的工業(yè)分析涉及水分、（）、揮發(fā)分和固定碳四項。9．煤的元素分析涉及碳、氫、（）、氮、硫等元素的測定。10．煤樣的制備涉及破碎、（）、混合、縮分和干燥等程序。11．煤中的水分按照它的存在狀態(tài)及物理化學性質，可分為外在水分、（）及化合水三種類型。12．煤的外在水分與（）的總和稱為煤的全水分。13．碳是煤中有機質組成中含量最高的元素，并隨著煤化限度的升高而（）。（填“增長”或“減少”）14．煤中硫根據其存在狀態(tài)可分為有機硫和（）兩類。15．煤的熱解按其最終溫度不同可分為：高溫干餾、（）和低溫干餾。16．煤的反映性隨煤化限度的加深而（）。（填“增強”或“減弱”）17．煤的燃點隨著煤化限度的增長而（）。（填“增高”或“減少”）18．中國煤炭分類方案根據煤化限度將煤提成褐煤、（）和無煙煤。19．煤氣的有效成分重要有氫氣、（）和甲烷。20．根據煤在氣化過程中使用的氣化劑不同，煤氣可分為空氣煤氣、（）、半水煤氣和混合煤氣。得分評卷人二、判斷題（對的的打“O”，錯誤的打“×”，每題1分，共40分）。（）1．腐植煤類是指由高等植物的遺體通過泥炭化作用和煤化作用形成的煤。（）2．腐泥煤類是指由低等植物和浮游生物經腐泥化作用和煤化作用形成的煤。（）3．煙煤中，氣煤、肥煤、焦煤、瘦煤具有黏結性，適宜煉焦使用，稱為煉焦煤。（）4．煤不是由植物生成的。（）5．泥炭化作用是指低等植物的遺體通過復雜的生物化學變化和物理變化轉變成泥炭的過程。（）6．煤化作用是指由泥炭轉變?yōu)楦裁哼^程，或由腐泥轉變?yōu)楦嗝旱倪^程。（）7．煤化作用可分為成巖作用和變質作用兩個階段。（）8．腐植煤的宏觀煤巖成分可分為鏡煤、亮煤、暗煤和絲炭四種。（）9．隨著煤化限度的增長，煤中碳含量減少，氫含量減少。（）10．靠近地表的煤層受大氣和雨水中氧長時間的滲透、氧化和水解，性質發(fā)生很大變化，這個過程稱為煤的自燃。（）11．在有空氣存在的情況下，煤由于低溫氧化、自熱，溫度一旦達成著火點就會燃燒，稱為煤的自燃。（）12．通過隔斷空氣、通風散熱、減少黃鐵礦含量、縮短儲存期可以防止煤的風化和自燃。（）13．工業(yè)上進行的最簡樸和最重要的煤質分析方法是煤的工業(yè)分析和元素分析。（）14．煤樣是指從煤中采用的不具有代表性的用來進行煤質檢查的那一部分煤。（）15．按一定方法將原始煤樣的質量逐漸減少到分析煤樣所需要的質量，而使其化學組成和物理性質與分析煤樣保持一致，這種加工煤樣的過程叫做煤樣的制備。（）16．空氣干燥基，指以與空氣濕度達成平衡狀態(tài)的煤為基準，用符號ad表達。（）17．干燥無灰基，指以假想無水、無灰狀態(tài)的煤為基準，用符號daf表達。（）18．具有外在水分的煤稱為收到煤，僅失去外在水分的煤稱為空氣干燥煤。（）19．失去內在水分的煤稱為空氣干燥煤。（）20．煤的揮發(fā)分是指煤在規(guī)定條件下完全燃燒后的殘留物。（）21．煤的揮發(fā)分，是指煤樣在規(guī)定條件下，隔絕空氣加熱，并進行水分校正后揮發(fā)物質的產率。（）22．隨著煤化限度的增長，煤中水分逐漸減少；固定碳含量逐漸增長；揮發(fā)分產率先增長后減少。（）23．碳是煤中重要組成元素，是煉焦時形成焦炭的重要物質基礎，是燃燒時產生熱量的重要來源。（）24．氫是煤中有機質的第二個重要組成元素，隨著煤化限度的增高，氫含量逐漸增長。（）25．煤中有機氧含量隨著煤化限度的增高而增長。（）26．煤在加熱過程中形成膠質體的能力是煤黏結成焦的基礎。（）27．煤的黏結性是指煤在隔絕空氣條件下加熱時，形成具有可塑性的膠質體，黏結自身或外加惰性物質的能力。（）28．煤的結焦性是指在工業(yè)條件下將煤煉成焦炭的性能。（）29．黏結性好的煤，結焦性不一定好，結焦性好的煤，黏結性不一定好。（）30．高等煤化限度的煤，熱解時形成的膠質體多，黏結性好。（）31．煤的反映性又稱煤的活性，是指在一定溫度下煤與不同氣體介質互相作用的反映能力。（）32．煤的燃點是指將煤加熱到開始燃燒時的溫度。（）33．中國煤炭分類方案將煙煤分為貧煤、貧瘦煤、瘦煤、焦煤、肥煤、1／3焦煤、氣肥煤、氣煤、1／2中黏煤、弱黏煤、不黏煤和長焰煤12個類別。（）34．褐煤是煤化限度最低的煙煤。（）35．無煙煤是配煤煉焦的基礎煤。（）36．貧煤是煤化限度最高的煙煤。（）37．煉焦煤的特性是具有不同限度的黏結性和結焦性。（）38．煤的燃燒是指煤中的可燃有機質，在一定溫度下與空氣中的氧發(fā)生劇烈的化學反映，放出光和熱，并轉化為不可燃的煙氣和灰渣的過程。（）39．煤的液化是指氣化原料與氣化劑接觸，在一定溫度和壓力下，發(fā)生一系列復雜的熱化學反映，使原料最大限度的轉化為氣態(tài)可燃物的工藝過程。（）40．煤中各種形態(tài)硫的總和稱為全硫。得分評卷人三、簡答題（每題10分，共30分）。古代植物成煤條件有哪些？答：①古植物條件植物是成煤的物質基礎，只有植物大量繁殖的時期有利時期；②氣候條件溫暖、潮濕的氣候條件最適宜成煤。③自然地理條件泥潭沼澤是發(fā)生聚煤作用的良好古地理環(huán)境。④地殼運動條件地殼沉降形成沼澤；地殼沉降速度與植物遺體堆積速度相稱時，形成較厚的泥炭層。總之，只有同時具有植物、氣候、古地理和地殼運動這四個條件，且互相配合，連續(xù)時間長，才干形成大的煤田。2．煤中硫的存在有哪些危害？答：①燃料燃燒時產生的二氧化硫會腐蝕金屬設備，污染環(huán)境。②硫化鐵含量高的煤易自燃。③煤氣化氣化產生的硫化氫等氣體會使催化劑中毒。④冶煉高硫煤煉制的焦炭含量也比較高，導致鋼鐵含硫量超標，性能下降。3．煤的熱解過程可以提成哪幾個階段？答：①第一階段干燥脫吸階段。重要用于脫去煤中吸附的水分和氣體（一氧化碳、二氧化碳、甲烷等）。②第二階段活潑分解階段。以分解和解聚反映為主，生成煤氣（甲烷及其同系物、氫氣、一氧化碳、二氧化碳及不飽和烴等）、焦油、膠質體（半焦）。③第三階段二次脫氣階段。以縮聚反映為主，半焦分解生成焦炭、少量焦油和二次氣體（氫氣和甲烷）。2023-2023學年第二學期《煤化學》試題A卷答案一、填空題（每題1.5分，共30分）1．腐植煤類2．煙煤3．無煙煤4．煤化作用5．微觀研究法6．半亮型煤7．煙煤8．灰分9．氧10．篩分11．內在水分12．內在水分13．增長14．無機硫15．中溫干餾16．減弱17．增高18．煙煤19．一氧化碳20．水煤氣二、判斷題（對的的打“○”，錯誤的打“×”，每題1分，共40分）1．○2．○3．○4．×5．×6．○7．○8．○9．×10．×11．○12．○13．○14．×15．×16．○17．○18．○19．×20．×21．○22．○23．○24．×25．×26．○27．○28．○29．×30．×31．○32．○33．○34．×35．×36．○37．○38．○39．×40．○三、簡答題（每題10分，共30分）1．古代植物成煤條件有哪些？2．煤中硫的存在有哪些危害？3．煤的熱解過程可以提成哪幾個階段？煤的形成過程泥炭化作用過程和煤化作用。圖示如下：2.煤化限度由低到高依次是：褐煤、煙煤（長焰煤、氣煤、肥煤、焦煤、瘦煤、貧煤）、無煙煤。3.泥炭化作用的概念:高等植物死亡后，在生物化學作用下，變成泥炭的過程稱為泥炭化作用。4.泥炭的有機組成:腐植酸,瀝青質，未分解的纖維素，半纖維素,果膠質,木質素5.成巖作用階段:在上覆沉積物的壓力下,泥炭發(fā)生了壓緊,失水，膠體老化，團結等一系列的變化，微生物的作用逐漸消失，取而代之的是物理化學作用，泥炭變成了致密的巖石狀的褐煤6.變質作用階段:碳含量明顯增長，氧含量迅速減少，腐植酸也迅速減少并不久消失，褐煤逐漸轉化成為煙煤。7.變質作用的三種類型:巖漿變質作用,深成變質作用,動力變質作用8.變質作用的因素:溫度，時間，壓力9.希爾特定律:指同一煤田大體相同的構造條件下，隨著煤層的埋深的增長，煤的揮發(fā)分減少，變質限度增長第二章課后習題1.煤是由什么物質形成的？P6答：植物成煤植物的重要化學組成是什么,他們各自對成煤的奉獻有哪些？答:糖類及其衍生物,木質素,蛋白質,脂類化合物什么是腐植煤?什么是腐泥煤?答:高等植物?腐植煤,低等植物腐泥煤5.泥炭化作用、成巖作用和變質作用的本質是什么？P22、P25、P26答：泥炭化作用是指高等植物殘骸在泥炭沼澤中，通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，本地殼下沉的速度超過植物堆積速度時，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、膠體老化硬結等物理和物理化學變化，轉變?yōu)榫哂袔r石特性的褐煤的過程。變質作用：褐煤沉降到地殼深處，受長時間地熱和高壓作用，組成、結構、性質發(fā)生變化，轉變?yōu)闊熋汉蜔o煙煤的過程。6.影響煤質的成因因素答:成煤物質,成煤環(huán)境，成煤作用7.什么是煤層氣？答:煤層氣是儲存在煤層中以甲烷為重要成分，以吸附在煤基質顆粒表面為主，部分游離在煤空隙中的烴類化合物第三章（煤的結構）1.煤的有機質是由大量相對分子質量不同,分子結構相似，但又不完全相同的相似化合物組成的混合物2.煤的大分子是由多個分子結構相似的基本機構單元通過喬建鏈接，這些基本結構單元類似于聚合物的聚合單元，分為規(guī)則部分和不規(guī)則部分，規(guī)則部分重要是各種環(huán)，成為基本結構單元的核,或芳香核,不規(guī)則部分是鏈接在核周邊的烷基側鏈，和各種官能團3.隨著煤化限度的提高,構成核的環(huán)數(shù)增多,周邊的官能團減少4.煤的結構基本參數(shù):芳碳率,芳氫率,芳環(huán)率5.芳碳率:指煤的基本結構單元中屬于芳香族結構的碳原子與總的碳原子之比6.芳氫率:指煤的基本結構單元中屬于芳香族結構的氫原子與總的氫原子之比7.芳環(huán)數(shù):指煤的基本結構單元中芳香環(huán)數(shù)的平均值第三章課后習題1.煤分子結構單元是如何構成的？結構單元間是如何構成煤的大分子的？答：結構單元類似于聚合物的聚合單元，分為規(guī)則部分和不規(guī)則部分，規(guī)則部分重要是各種環(huán)，成為基本結構單元的核,或芳香核,不規(guī)則部分是鏈接在核周邊的烷基側鏈，和各種官能團結構單元通過喬建鏈接成煤的大分子結構2.煤分子中有哪些官能團答:含氧官能團（羥基，羧基，羰基，甲氧基，醚鍵），含硫官能團（硫醇）含氮官能團（氨基）3.研究煤分子結構的方法有哪些？P45答：煤結構的研究方法重要有三類：物理研究法、化學研究法和物理化學研究法。隨著煤化限度的提高，煤分子結構呈現(xiàn)如何的規(guī)律性變化答：隨著煤化限度的提高,構成核的環(huán)數(shù)增多,周邊的官能團減少第四章（煤的巖石組成）1.煤巖學:煤巖學是把煤作為一種有機巖石，以物理方法為主研究煤的物質成分、結構、性質成因及合理運用的科學。2.宏觀煤巖組成:鏡煤,亮煤(光澤暗淡)，暗煤,絲碳3.鏡煤:顏色最深，光澤最亮，質地均勻，常具有內生裂隙的宏觀煤巖成分4..絲碳:外觀像木炭，顏色灰黑，性脆,具有明顯的纖維狀結構5.煤的顯微組分(在反射光下（油浸物），透射光下):鏡質組，殼質組,惰質組6.鏡質組;由植物根莖葉形成,是煤中最重要的成分結構鏡質組:指在顯微鏡下可以看出植物細胞結構的鏡質組組分無結構鏡質組:指植物經歷了強烈的凝膠化作用，在普通的光學儀器中，看不出細胞結構7.殼質組:又稱穩(wěn)定組,涉及孢子體,膠質體，樹質體，木栓質體8.惰質組:又稱絲質體,絲碳化作用，及火焚作用形成9.絲碳化作用:指植物組織在積水較少，濕度局限性的條件下，木質纖維組織經脫水作用和氧化作用又轉入缺氧的環(huán)境，進一步的煤化作用后轉化成氧化絲質體10.鏡質組的反射率：介于殼子組和惰質組之間，而隨煤化限度的加深而增高，鏡質組的反射率受煤化作用比較敏感，因此國內外都以鏡質組的反射率作為煤化限度的指標第四章課后習題1.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構；另一方面，植物組織在沼澤水的浸泡下吸水膨脹，使植物細胞結構變形、破壞乃至消失，或進一步再分解為凝膠的過程。2.惰質組的成因有哪幾種？答：絲碳化作用，火焚作用第五章（煤的化學組成）1.工業(yè)分析是擬定煤的化學組成最基本的方法，將煤的組分劃分為水分，灰分，揮發(fā)分，和固定碳2.煤的最高內在水分:是煤樣在30度，相對濕度達成96%的條件下吸附水分達成飽和時測得的水分用符號MHC表達3.測煤的水分（在105-110度的恒溫失去的質量M）4.每種的水分與煤化限度沒有規(guī)律可循5.煤的灰分：（在815度完全燃燒后得到的殘渣A）6.煤的揮發(fā)分(在高溫900度將煤隔絕空氣加熱一段時間，分解出來的氣體就是)7.煤的固定碳（在測煤的揮發(fā)分的時候留下的焦渣就是固定碳和灰分）8.煤的揮發(fā)分隨煤化限度的提高而下降9.煤的族組成:煤的族組成是指在一定條件下，對煤的分子結構沒有破壞的情況下，進行分子分離后得到的組成常用的方法是溶劑抽提（即溶劑萃?。?0.抽提過程中的影響因素和強化:煤自身的化學結構，及其分子的互相作用力，抽提溶劑的性質，抽提過程中的傳質率強化:超聲波輔助抽提，減少溶劑的粘度11.煤的超臨界抽提:超臨界氣體抽提是基于壓縮氣體存在時，物質只有蒸發(fā)的能力提高了，理論表白氣體溶解某些物質的能力隨氣體的密度增長而增長，對一定的氣體來說，施加一定的壓力在其臨界溫度時密度最大，因此抽提的溫度因大于抽提氣體的臨界溫度，所以稱為超臨界抽提12.抽提率與煤化限度的關系:在煙煤階段隨變質限度的增長而增長，在C為83%時最大，然后隨變質限度的提高而急劇下降第六章（煤的物理性質，和物理化學性質）1.煤的真相對密度：不含空隙的煤與同體積的水的質量比2.真相對密度的影響因素:成因因素的影響，礦物質的影響，煤化限度的影響（隨煤化限度的增長而增長）TRD3.真相對密度:具有內部空隙AGT4.堆密度：（散密度，涉及所有空隙）5.煤的硬度(刻畫硬度，顯微硬度)：外來機械力的作用下煤抵抗變性或破壞的能力7.硬度隨煤化限度的變化：總體呈正比，但是有波折（在煙煤的處初次最大）8.煤的透光率：煤的透光率指每樣在100度的稀硝酸溶液中解決90min所得的溶液對一定波長的光的透射率（有色溶液的透光率的測定有分光光度計法，目視比色法（透光率在反映年輕煤的煤化限度時非常靈敏,特別是在煤受到輕微的氧化時，其值不受影響Pm（區(qū)別褐煤和長焰煤的重要指標，以及褐煤劃分小類的指標）9.煤的潤濕性：液體與固體接觸時，固體被液體潤濕的限度10.潤濕熱：煤被潤濕時會放出熱量，通常一克煤被潤濕時所釋放的熱量潤濕熱的產生事實上是液體在煤的孔隙內表面上發(fā)生吸附作用的結果。吸附作用越強，比表面積越大，潤濕熱就越高。11.煤的比表面積:煤的比表面積是指單位質量煤中孔隙的表面積12.孔隙的多少與煤化限度的關系:隨煤化限度的加深，總空的容積呈下降的趨勢，到碳大于88%以后，煤的總孔容積又有所提高第六章課后習題答案1.煤的密度有哪幾種表達方法？其含義有何區(qū)別答：真相對密度，視相對密