煤化學(xué)試題A及各章重點知識2.doc

20102011學(xué)年第二學(xué)期期終試卷班級 學(xué)號 姓名 煤化學(xué)試題（A卷）題號一二三四五總分復(fù)核人得分得分評卷人一、選擇題（將正確答案的序號填在括號內(nèi)，每題1.5分，共 30分）。1根據(jù)成煤原始物質(zhì)和堆積的環(huán)境不同，可把煤分成：（ ）、腐泥煤類和腐植腐泥煤類三種類型。2根據(jù)成煤過程中煤化程度的不同，腐植煤可分為：泥炭、褐煤、（ ）和無煙煤。3（ ）是煤化程度最高的腐植煤。4根據(jù)成煤過程中影響因素和結(jié)果不同，成煤過程可分為：泥炭化作用和（ ）兩個階段。5煤巖學(xué)的研究方法有：宏觀研究法和（ ）。6根據(jù)煤的平均光澤強(qiáng)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程度之間的關(guān)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)分析包括水分、（ ）、揮發(fā)分和固定碳四項。9煤的元素分析包括碳、氫、（ ）、氮、硫等元素的測定。10煤樣的制備包括破碎、（ ）、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(xué)性質(zhì)，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(jī)質(zhì)組成中含量最高的元素 ，并隨著煤化程度的升高而（ ）。（填“增加”或“減少”）14煤中硫根據(jù)其存在狀態(tài)可分為有機(jī)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煤的反應(yīng)性隨煤化程度的加深而（ ）。（填“增強(qiáng)”或“減弱”）17煤的燃點隨著煤化程度的增加而（ ）。（填“增高”或“降低”）18中國煤炭分類方案根據(jù)煤化程度將煤分成褐煤、（ ）和無煙煤。19煤氣的有效成分主要有氫氣、（ ）和甲烷。20根據(jù)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（正確的打“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經(jīng)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(jīng)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(jié)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經(jīng)過復(fù)雜的生物化學(xué)變化和物理變化轉(zhuǎn)變成泥炭的過程。（ ）6煤化作用是指由泥炭轉(zhuǎn)變?yōu)楦裁哼^程，或由腐泥轉(zhuǎn)變?yōu)楦嗝旱倪^程。（ ）7煤化作用可分為成巖作用和變質(zhì)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隨著煤化程度的增加，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(zhì)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(dá)到著火點就會燃燒，稱為煤的自燃。（ ）12通過隔斷空氣、通風(fēng)散熱、減少黃鐵礦含量、縮短儲存期可以防止煤的風(fēng)化和自燃。（ ）13工業(yè)上進(jìn)行的最簡單和最重要的煤質(zhì)分析方法是煤的工業(yè)分析和元素分析。（ ）14煤樣是指從煤中采取的不具有代表性的用來進(jìn)行煤質(zhì)檢驗的那一部分煤。（ ）15按一定方法將原始煤樣的質(zhì)量逐漸減少到分析煤樣所需要的質(zhì)量，而使其化學(xué)組成和物理性質(zhì)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(dá)到平衡狀態(tài)的煤為基準(zhǔn)，用符號ad表示。（ ）17干燥無灰基，指以假想無水、無灰狀態(tài)的煤為基準(zhǔn)，用符號daf表示。（ ）18含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(nèi)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(jìn)行水分校正后揮發(fā)物質(zhì)的產(chǎn)率。（ ）22隨著煤化程度的增加，煤中水分逐漸減少；固定碳含量逐漸增加；揮發(fā)分產(chǎn)率先增加后減少。（ ）23碳是煤中主要組成元素，是煉焦時形成焦炭的主要物質(zhì)基礎(chǔ)，是燃燒時產(chǎn)生熱量的主要來源。（ ）24氫是煤中有機(jī)質(zhì)的第二個主要組成元素，隨著煤化程度的增高，氫含量逐漸增加。（ ）25煤中有機(jī)氧含量隨著煤化程度的增高而增加。（ ）26煤在加熱過程中形成膠質(zhì)體的能力是煤黏結(jié)成焦的基礎(chǔ)。（ ）27煤的黏結(jié)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(zhì)體，黏結(jié)本身或外加惰性物質(zhì)的能力。（ ）28煤的結(jié)焦性是指在工業(yè)條件下將煤煉成焦炭的性能。（ ）29黏結(jié)性好的煤，結(jié)焦性不一定好，結(jié)焦性好的煤，黏結(jié)性不一定好。（ ）30高等煤化程度的煤，熱解時形成的膠質(zhì)體多，黏結(jié)性好。（ ）31煤的反應(yīng)性又稱煤的活性，是指在一定溫度下煤與不同氣體介質(zhì)相互作用的反應(yīng)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、13焦煤、氣肥煤、氣煤、12中黏煤、弱黏煤、不黏煤和長焰煤12個類別。（ ）34褐煤是煤化程度最低的煙煤。（ ）35無煙煤是配煤煉焦的基礎(chǔ)煤。（ ）36貧煤是煤化程度最高的煙煤。（ ）37煉焦煤的特征是具有不同程度的黏結(jié)性和結(jié)焦性。（ ）38煤的燃燒是指煤中的可燃有機(jī)質(zhì)，在一定溫度下與空氣中的氧發(fā)生劇烈的化學(xué)反應(yīng)，放出光和熱，并轉(zhuǎn)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(fù)雜的熱化學(xué)反應(yīng)，使原料最大限度的轉(zhuǎn)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）。1 古代植物成煤條件有哪些？答：古植物條件 植物是成煤的物質(zhì)基礎(chǔ)，只有植物大量繁殖的時期有利時期；氣候條件 溫暖、潮濕的氣候條件最適宜成煤。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。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當(dāng)時，形成較厚的泥炭層?？傊?，只有同時具備植物、氣候、古地理和地殼運動這四個條件，且相互配合，持續(xù)時間長，才能形成大的煤田。2煤中硫的存在有哪些危害？答：燃料 燃燒時產(chǎn)生的二氧化硫會腐蝕金屬設(shè)備，污染環(huán)境。硫化鐵含量高的煤易自燃。煤氣化 氣化產(chǎn)生的硫化氫等氣體會使催化劑中毒。冶煉 高硫煤煉制的焦炭含量也比較高，導(dǎo)致鋼鐵含硫量超標(biāo)，性能下降。3煤的熱解過程可以分成哪幾個階段？答：第一階段 干燥脫吸階段。主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）。第二階段 活潑分解階段。以分解和解聚反應(yīng)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(zhì)體（半焦）。第三階段 二次脫氣階段。以縮聚反應(yīng)為主，半焦分解生成焦炭、少量焦油和二次氣體（氫氣和甲烷）。2010-2011學(xué)年第二學(xué)期煤化學(xué)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(nèi)在水分12內(nèi)在水分13增加14無機(jī)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（正確的打“”，錯誤的打“”，每題1分，共40分）12345678910111213141516171819202122232425262728293031323334353637383940三、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煤的熱解過程可以分成哪幾個階段？1. 煤的形成過程泥炭化作用過程和煤化作用。圖示如下： 2.煤化程度由低到高依次是：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(xué)作用下，變成泥炭的過程稱為泥炭化作用。4.泥炭的有機(jī)組成:腐植酸,瀝青質(zhì)，未分解的纖維素，半纖維素,果膠質(zhì),木質(zhì)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(tuán)結(jié)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(xué)作用，泥炭變成了致密的巖石狀的褐煤6.變質(zhì)作用階段:碳含量明顯增加，氧含量迅速減少，腐植酸也迅速減少并很快消失，褐煤逐漸轉(zhuǎn)化成為煙煤。7.變質(zhì)作用的三種類型:巖漿變質(zhì)作用,深成變質(zhì)作用,動力變質(zhì)作用8.變質(zhì)作用的因素:溫度，時間，壓力9.希爾特定律:指同一煤田大致相同的構(gòu)造條件下，隨著煤層的埋深的增加，煤的揮發(fā)分減少，變質(zhì)程度增加第二章課后習(xí)題1. 煤是由什么物質(zhì)形成的？P6 答：植物2. 成煤植物的主要化學(xué)組成是什么,他們各自對成煤的貢獻(xiàn)有哪些？答:糖類及其衍生物,木質(zhì)素,蛋白質(zhì),脂類化合物3. 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(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(xué)和地球化學(xué)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(dāng)?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(jī)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(xué)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?zé)岷透邏鹤饔?，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.影響煤質(zhì)的成因因素 答:成煤物質(zhì),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主要成分，以吸附在煤基質(zhì)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(jié)構(gòu)）1.煤的有機(jī)質(zhì)是由大量相對分子質(zhì)量不同,分子結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)相似的基本機(jī)構(gòu)單元通過喬建鏈接，這些基本結(jié)構(gòu)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)則部分主要是各種環(huán)，成為基本結(jié)構(gòu)單元的核,或芳香核, 不規(guī)則部分是鏈接在核周圍的烷基側(cè)鏈，和各種官能團(tuán)3.隨著煤化程度的提高,構(gòu)成核的環(huán)數(shù)增多,周圍的官能團(tuán)減少4.煤的結(jié)構(gòu)基本參數(shù):芳碳率,芳?xì)渎?芳環(huán)率5.芳碳率:指煤的基本結(jié)構(gòu)單元中屬于芳香族結(jié)構(gòu)的碳原子與總的碳原子之比6.芳?xì)渎?指煤的基本結(jié)構(gòu)單元中屬于芳香族結(jié)構(gòu)的氫原子與總的氫原子之比7.芳環(huán)數(shù):指煤的基本結(jié)構(gòu)單元中芳香環(huán)數(shù)的平均值第三章課后習(xí)題1.煤分子結(jié)構(gòu)單元是如何構(gòu)成的？結(jié)構(gòu)單元間是怎樣構(gòu)成煤的大分子的？ 答：結(jié)構(gòu)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)則部分主要是各種環(huán)，成為基本結(jié)構(gòu)單元的核,或芳香核, 不規(guī)則部分是鏈接在核周圍的烷基側(cè)鏈，和各種官能團(tuán) 結(jié)構(gòu)單元通過喬建鏈接成煤的大分子結(jié)構(gòu)2.煤分子中有哪些官能團(tuán) 答:含氧官能團(tuán)（羥基，羧基，羰基，甲氧基，醚鍵），含硫官能團(tuán)（硫醇）含氮官能團(tuán)（氨基）3. 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(xué)研究法和物理化學(xué)研究法。4. 隨著煤化程度的提高，煤分子結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)怎樣的規(guī)律性變化答：隨著煤化程度的提高,構(gòu)成核的環(huán)數(shù)增多,周圍的官能團(tuán)減少第四章（煤的巖石組成）1.煤巖學(xué): 煤巖學(xué)是把煤作為一種有機(jī)巖石，以物理方法為主研究煤的物質(zhì)成分、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)成因及合理利用的科學(xué)。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(zhì)地均勻，常具有內(nèi)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(jié)構(gòu)5.煤的顯微組分(在反射光下（油浸物），透射光下):鏡質(zhì)組，殼質(zhì)組,惰質(zhì)組6.鏡質(zhì)組;由植物根莖葉形成,是煤中最主要的成分結(jié)構(gòu)鏡質(zhì)組:指在顯微鏡下可以看出植物細(xì)胞結(jié)構(gòu)的鏡質(zhì)組組分無結(jié)構(gòu)鏡質(zhì)組:指植物經(jīng)歷了強(qiáng)烈的凝膠化作用，在普通的光學(xué)儀器中，看不出細(xì)胞結(jié)構(gòu)7.殼質(zhì)組:又稱穩(wěn)定組,包括孢子體,膠質(zhì)體，樹質(zhì)體，木栓質(zhì)體8.惰質(zhì)組:又稱絲質(zhì)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，濕度不足的條件下，木質(zhì)纖維組織經(jīng)脫水作用和氧化作用又轉(zhuǎn)入缺氧的環(huán)境，進(jìn)一步的煤化作用后轉(zhuǎn)化成氧化絲質(zhì)體10. 鏡質(zhì)組的反射率：介于殼子組和惰質(zhì)組之間，而隨煤化程度的加深而增高，鏡質(zhì)組的反射率受煤化作用比較敏感，因此國內(nèi)外都以鏡質(zhì)組的反射率作為煤化程度的指標(biāo)第四章課后習(xí)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(chǎn)生極其復(fù)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(xì)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(xì)胞結(jié)構(gòu)變形、破壞乃至消失，或進(jìn)一步再分解為凝膠的過程。2.惰質(zhì)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(xué)組成）1.工業(yè)分析是確定煤的化學(xué)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(nèi)在水分:是煤樣在30度，相對濕度達(dá)到96%的條件下吸附水分達(dá)到飽和時測得的水分用符號MHC表示3.測煤的水分（在105-110度的恒溫失去的質(zhì)量M）4.每種的水分與煤化程度沒有規(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)分隨煤化程度的提高而下降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(jié)構(gòu)沒有破壞的情況下，進(jìn)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(qiáng)化:煤本身的化學(xué)結(jié)構(gòu)，及其分子的相互作用力，抽提溶劑的性質(zhì)，抽提過程中的傳質(zhì)率強(qiáng)化:超聲波輔助抽提，降低溶劑的粘度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(zhì)只有蒸發(fā)的能力提高了，理論表明氣體溶解某些物質(zhì)的能力隨氣體的密度增加而增加，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.抽提率與煤化程度的關(guān)系:在煙煤階段隨變質(zhì)程度的增加而增加，在C為83%時最大，然后隨變質(zhì)程度的提高而急劇下降第六章（煤的物理性質(zhì)，和物理化學(xué)性質(zhì)）1.煤的真相對密度：不含空隙的煤與同體積的水的質(zhì)量比2.真相對密度的影響因素:成因因素的影響，礦物質(zhì)的影響，煤化程度的影響（隨煤化程度的增加而增加）TRD3.真相對密度:含有內(nèi)部空隙AGT4.堆密度：（散密度，包括所有空隙）5.煤的硬度(刻畫硬度，顯微硬度)：外來機(jī)械力的作用下煤抵抗變性或破壞的能力7.硬度隨煤化程度的變化：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度的稀硝酸溶液中處理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程度時非常靈敏,特別是在煤受到輕微的氧化時，其值不受影響Pm（區(qū)別褐煤和長焰煤的主要指標(biāo)，以及褐煤劃分小類的指標(biāo)）9.煤的潤濕性：液體與固體接觸時，固體被液體潤濕的程度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(chǎn)生實際上是液體在煤的孔隙內(nèi)表面上發(fā)生吸附作用的結(jié)果。吸附作用越強(qiáng)，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(zhì)量煤中孔隙的表面積12.孔隙的多少與煤化程度的關(guān)系:隨煤化程度的加深，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(xí)題答案1.煤的密度有哪幾種表示方法？其含義有何區(qū)別 答：真相對密度，視相對密度，散密度（堆密度）2.煤的密度隨煤化程度有何變化？為什么？ 答：隨煤化程度的提高線下降，然后又提高，剛開始的時候煤隨煤化程度的提高是變的更加致密，但是氧的含量減少，密度下降，到后面官能團(tuán)，側(cè)鏈基較少形成了致密的芳香族結(jié)