煤化学课后习题答案

填空

1 植物是成煤的主要原始物质，因此植物界的发展、演化以及各类植物的兴盛、衰亡必然影响着地史使其成煤特征的演化。P6

2从化学观点来看，植物的有机族组成可以分为四类，即糖类及其衍生物、木质素、蛋白质、和脂类化合物。P8

3 煤由堆积在沼泽中的植物遗体转变而成、植物遗体不是在任何情况下都能顺利的堆积并能转变为泥炭，而是需要一定的条件。P12

4 泥炭的有机组成包括1腐植酸、2沥青质、3未分解或未完全分解的纤维素、半纤维素、果胶质、和木质素。4变化不多的壳质组分，如角质膜、树脂和孢粉。P24

5 煤中低分子化合物可分为两类，即烃类和含氧化合物。P39

6 根据颜色、光泽、硬度、裂隙和断口等，利用肉眼或放大镜可以将煤区分为镜煤、亮煤、暗煤和丝炭四种宏观煤岩成分。P48

7 烟煤的宏观煤岩类型分为(1)光亮煤(2)半亮煤（3）半暗煤(4)暗淡煤P50

8 常见的矿物主要有粘土矿物、硫化物、氧化物及碳酸盐类等四类。P61

9 工业分析可以将煤的组成分为：水分、灰分、挥发分和固定碳。

游离水；外在水分内在水分

水分

化合水；结晶水热解水

外在水分是指煤放置在大气中使水分不断蒸发，当煤中水的蒸气压与大气中水蒸气分压达到平衡时，煤中水分不再变化。这时所失去的水分占煤样质量的百分数就是外在水分，用Mf表示。而残留在煤内部孔隙中没有蒸发出来的水分称为内在水分，用Minh表示。全水分，用Mt或Mar表示。P80

10 煤的灰分：煤样在规定条件下完全燃烧后所得的残渣。该残渣的质量占测定煤样质量的百分数称为灰分产率，简称为灰分。P83

11 煤的灰分不是煤中的固有组成，而是由煤中的矿物质转化而来的。P83

12 在高温条件下，将煤隔绝空气加热一定时间，煤的有机质发生热解反应，形成部分小分子的化合物，在测定条件下呈气态析出，其余有机质则以固体形式残留下来。呈气态析出的小分子化合物称为挥发分，以固体形式残留下来的有机质称为固定碳。实际上，固定碳不能单独存在，它与煤中的灰分一起形成焦渣，从焦渣中扣除灰分就是固定碳了。挥发分用V表示，固定碳用FC表示。P84 13 煤中矿物质种类按矿物质组成分类

1）黏土矿物2）石英3）碳酸盐矿物4）硫化物和硫酸盐矿物P87

14煤灰是煤中矿物质在燃烧后形成的残渣，其中SIO2含量最大，其次是AL2O3 P90

15 大量的研究表明，煤的有机质主要是由碳、氢、氧、氮和硫等五种元素组成的。P94

16 常用的有机溶剂大致可分为；

(1)中性溶剂(2)碱性溶剂(3)酸性溶剂(4)混合溶剂P107

17真相对密度的影响因素P115，

成因类型

煤岩组成

矿物质

煤化程度

18煤的导电性属于半导体或导体的范围P 119

19 煤孔隙的成因类型①原生孔②变质孔③外生孔④矿物质孔P128

20 煤炭自燃过程大体分为3个阶段：

（1）准备期（2）自热期（3）燃烧期P139

名词解释

1煤化学煤化学是研究美的生成，组成（包括化学组成和岩相组成），结构（包括分子结构和孔隙结构），性质，分类以及他们之间相互关系的学科。P4

2 煤层气是赋存在煤层中以甲烷为主要成分、以吸附在煤基质颗粒表面为主、部分游离于煤空隙中或溶解于煤层水中的烃类气体，是煤层本身自生自储式非常规天然气。P31

3 煤的大分子结构通常指煤中芳香族化合物的结构。P36

4 真相对密度的概念20℃时单位体积(不包括煤的所有孔隙)煤的质量与同体积水的质量之比。P114

5 视密度的概念：20℃时单位体积（仅包括煤粒的内部孔隙）煤的质量与同体积水的质量之比。P116

6 煤的散密度又称堆积密度，是指20℃下单位体积（包括煤的内外孔隙和煤粒间的空隙）煤的质量。P116

7 煤的硬度是指在外来机械力的作用下煤抵抗变形或破坏的能力。

煤硬度表示的方式有：刻划硬度、弹性回跳硬度、压痕硬度和耐磨硬度。常用的是刻划硬度和显微硬度。

8 所谓润湿性是指液体与固体接触时，固体被液体所润湿的程度。通常采用接触角表示煤的润湿性的大小。P126 接触角越大，煤的润湿性越差。

9 煤的风化是指离地表较近的煤层，经受风、雪、雨、露、冰冻、日光和空气中氧等的长时间作用，使煤的性质发生一系列不利变化，如发热量下降、灰分增加、粘结性消失等，这种现象称为煤的风化。P139

10 煤的发热量的定义：单位质量的煤完全燃烧后所释放出的热能，也称煤的热值，单位kJ/g或MJ/kg。

11 煤的热解是指煤在隔绝空气或惰性气氛条件下持续加热至较高温度时，所发生的一系列物理变化和化学变化的复杂过程。粘结和成焦则是煤在一定条件下热解的结果P157

12 大量煤粒聚集时，液相相互融合在一起，形成气、液、固三相一体的粘稠的混合物，即所谓的的“胶质体”。P169

13 煤的粘结性：烟煤在干馏时产生的胶质体粘结自身和惰性物料的能力。煤的结焦性：单种煤或配合煤在工业焦炉或模拟工业焦炉的炼焦条件下（一定的升温速度、加热终温等），粘结成块并最终形成具有一定块度和强度的焦炭的能力。黏结性是结焦性的必要条件

煤的粘结性是评价烟煤能否用于炼焦的主要依据，也是评价低温干馏、气化、或动力用煤的重要依据。

14 煤的反应性又称煤的反应活性，指在一定温度条件下煤与不同企划截止相互作用的反应能力。在一般情况下《煤化程度低的煤，对CO2的反应性好。P188

简答

1中国能源构成有何特点？其发展趋势是什么？P5

2 成煤植物对煤炭性质的影响P11

由高等植物形成的煤叫“腐植煤”，有低等植物形成的煤叫“腐泥煤”，而由高等植物、低等植物共同形成的煤叫”腐植腐泥煤“。

3 煤层气的特性

1）、煤层气是不可再生的资源，也是一种新型的洁净能源和优质化工原料，但在煤矿开采中是一种会造成严重后果的有害气体。

2）、煤层气以甲烷为主，是主要温室气体之一，约为二氧化碳的21倍。

3）、煤层气比空气轻，密度是空气的0.55倍，泄露会向上扩散，只要保持空气流通，即可避免爆炸和火灾。P33

4 煤分子基本结构单元的随着煤化程度的变化规律

从褐煤开始、随着煤化程度的提高、煤大分子基本结构单元的核缓慢增大，核中缩合环数逐渐增多P37

5 基本结构单元周围的烷基侧链和官能团变化规律

1）烷基侧链的平均长度随着煤化程度提高而迅速缩短。2）煤中含氧官能团随煤化程度提高而减少3）理论上，含硫和含氧官能团随着煤化程度提高有减少的趋势。P38

6腐植煤的有机显微组分及其区别

包括：镜质组、惰质组和壳质组。镜质组的氧含量最高，碳氢你固含量和挥发分介于二者之间壳质组与其他相比，具有较高的氢含量、挥发分和产烃率。多数壳质组组分具有粘结性，在焦化时，能产生大量的焦油和气体。惰质组与其他两个相比，惰质组炭含量最高，氢含量最低，挥发分产率最少，没有粘结性。P52 7 显微组分的反射率

镜质组的反射率在烟煤和无烟煤阶段在三大组分中居中，随煤化程度的加深而增加。惰质组的反射率是三大组分中最高的。壳质组的反射率在三大组分中最低。随着煤级的增高，反射率增长缓慢。煤的各种显微组分的反射率在煤化程度较低时，差别很大。随着煤化程度的增加，当碳含量为95%时，各显微组分的反射率趋于一致。P75

8 煤中水分与煤化程度的关系

煤的外在水分与煤化程度没有规律可循。煤的内在水分呈规律性变化。从褐煤开始，随煤化程度的提高，煤的内在水分逐渐下降，到中等煤化程度的焦煤和肥煤，内在水分最低，此后随煤化程度的提高，内在水分又有所上升。P82

9煤中水分对煤加工利用的影响

（1）运输浪费。

（2）热效率降低。

（3）降低环境污染。

10 影响挥发分的因素

（1）测定条件：

加热温度、时间和速度。

（2）煤化程度的影响：

挥发分随煤化程度的提高而下降。

褐煤最高（通常大于40％），无烟煤最低（通常小于10％）。