煤化学试题库(1)

1. 中国富煤少油，是世界上少数几个以煤炭为主要能源的国家。自从1989年煤炭产量超过10亿t后，一直

稳居世界第一，煤炭消费始终占一次能源的70%以上。

11.从植物死亡、堆积到转变为煤经过一系列复杂的演变过程，这个过程称为成煤作用。

15.第二阶段——煤化作用阶段泥炭和腐泥由于地壳的下沉等原因而被上覆沉积物所掩埋时，成煤作用转化为煤

16.从泥炭到褐煤的变化过程是成岩作用，从褐煤到烟煤、无烟煤的变化过程称为变质作用。

23.从植物到煤经历了泥炭化作用、煤化作用、成岩作用和变质作用四个成煤作用过程，简述从植物到无烟煤

的变化及这四个过程的关系。

26.宏观煤岩成分有镜煤、亮煤、暗煤和丝炭

27.宏观煤岩类型有光亮煤、半光亮煤、半暗煤和暗淡煤

33.镜质组反射率可以作为表征rank的科学指标原因：1）V为煤中含量最多的代表性显微组分；2）V的反射

率随rank线性变化；3）用镜质组反射率表征煤化度，可以避免煤岩组成异常时，挥发分、碳含量等综合煤样平均性质错误表征煤化度的可能。

34.煤岩学应用包括：煤田地质、可选性研究、煤分类、煤质评价

37.煤分子上的官能团主要是：含氧官能团，如：羟基(–OH)；羧基(–COOH)；羰基(>C=O)；甲氧基(–OCH3)；

氧醚等。煤中含氧官能团随煤化程度提高而减少。其中甲氧基消失得最快，在年老褐煤中就几乎不存在了；

其次是羧基，到中等煤化程度的烟煤时，羧基已基本消失；羟基和羰基在整个烟煤阶段都存在，甚至在无烟煤阶段还有发现。含硫官能团，如：硫醇（–SH）；硫醚（R–S–R ）；二硫化物（–S–S–）;噻吩等；含氮官能团，如：吡啶、喹啉的衍生物；胺基（–NH2）、亚氨基、腈基和五元杂环等

40.煤化程度对煤结构的影响：（1）低煤化程度的煤含有较多非芳香结构和含氧基团，芳香核的环数较少。除

化学交联键外，分子内和分子间的氢键力对煤的性质也有较大的影响。（2）由于年轻煤的规则部分小，侧链长而多，官能团也多，因此形成比较疏松的空间结构，具有较大的孔隙率和较高的比表面积。（3）中等煤化程度的煤（肥煤和焦煤）含氧官能团和烷基侧链少，芳核有所增大，结构单元之间的桥键减少，使煤的结构较为致密，孔隙率低，故煤的物化性质和工艺性质在此处发生转折，出现极大值或极小值。（4）年老煤的缩合环显著增大，大分子排列的有序化增强，形成大量的类似石墨结构的芳香层片，同时由于有序化增强，使得芳香层片排列得更加紧密，产生了收缩应力，以致形成了新的裂隙。这是无烟煤阶段孔隙率和比表面积增大的主要原因。

41.煤化学是从化学的角度研究煤的化学及元素组成、工艺性质和分类及合理应用的边缘学科。

42.煤的工业分析:水分、灰分、挥发分和固定碳四个项目煤质分析的总称。

43.煤的元素分析:碳、氢、氧、氮、硫五个项目煤质分析的总称。

44.煤的工艺性质：粘结性和结焦性、发热量、化学反应性、热稳定性、透光率、机械强度和可选性等

45.各煤质分析项目的结果都是用一定的符号表示。通常是由煤质分析项目的符号、分析项目存在状态或操作

条件的符号、分析项目基准的符号这三类符号构成了煤质分析结果的表示符号

46.基准：煤质分析项目的基准即煤样的基准，是表示煤质分析化验结果是以什么状态下的煤样为基础而测得的。

47.常用基准的含义及使用意义。①收到基（ar）：是以收到状态的煤样为基准（包含了煤的全部组分）。用于

销售煤，物料平衡、热平衡及热效率计算。②空气干燥基（ad）：是以与空气湿度达到平衡状态的煤样为基准（不包含煤的外在水分）。多用于试验室煤质分析项目测定的基础。③干燥基（d）：是以假想无水状态的煤样为基准（不包含煤的外在水分和内在水分）。主要用于比较煤的质量，用于表示煤的灰分、硫分、磷分、发热量等。④干燥无灰基（daf）：是以假想无水无灰状态的煤样为基准（不包含煤的外在水分和内在水分及灰分）。主要用于了解和研究煤的有机质。⑤干燥无矿物质基（dmmf）：是以假想无水无矿物质状态的煤样为基准（不包含煤的外在水分和内在水分及矿物质）。主要用于高硫煤的有机质研究。⑥恒湿无灰基（maf）：恒湿状态（温度20℃、空气湿度96%）和假想无灰状态下的煤样分析基准。主要用于表示煤的发热量（作为煤工业分类指标）。⑦恒湿基

49.煤中水分的来源与分类:煤的水分有内在水分和外在水分两种。吸附在煤颗粒内部的毛细孔中的水称为内在

水分；附着在煤颗粒表面上的水称为外在水分。煤中水分按结合状态分为游离水和化合水

51.煤中水分对煤利用的影响：一般来说，水分是煤中的有害成分，对煤的工业利用是不利的；但水分对煤的

工业利用也有好的一方面。1.水分对煤工业利用的危害：（1）在煤的运输中，增加了无效运输量和运输成本；（2）燃烧时，降低了煤的发热量；（3）贮存时，使煤易碎裂、加速煤的氧化和自燃，在冬季使煤装卸

困难；FeS 2+H 2O+O 2→FeSO 4+H 2SO 4+Q （4）炼焦时，延长炼焦时间，并使焦炉的使用寿命缩短；（5）机械加工中，水分高的煤难于破碎和筛分，不仅降低生产效率，还可能损坏设备。2.水分对煤工业利用的益处：（1）在燃烧粉煤时，煤中含有适量的水分，可以防止粉煤的散失，并适当改善炉膛的辐射能；（2）水分可作为加氢液化和气化的供氢体。

52.煤的灰分不是煤中固有的成分，而是煤中的矿物质在煤燃烧时经过失水、分解、氧化、化合等变化而产生

的固态混合物，因此，严格地讲不能叫―煤中的灰分‖，而应叫―煤的灰分产率‖。

54.煤的灰分对煤利用的影响一般来说，矿物质或灰分是煤的有害成分，灰分越高，煤质越差。灰分可降低煤

的发热量、增加运输成本、增多出渣量、降低焦炭的质量和焦炉的生产效率、加速煤的风化和自燃等。煤灰渣也可用作为一种资源开发利用，如用作建材原料和从煤灰中提取聚合铝、氯化铝、稀有分散元素等。

55.煤的挥发分是煤样在一定条件下隔绝空气加热，煤中的有机物在特定条件下热分解―挥发‖出来的产物。煤的挥

发分产率是将l ±0.1g 空气干燥基煤样，置于带盖的瓷坩埚中，在隔绝空气和900±10℃的温度下加热7 min ，以煤样失去的质量占煤样质量的百分数减去空气干燥基水分的百分含量即为该煤样的挥发分产率（V ad ％）。

59.煤的元素分析是测定碳、氢、氧、氮、硫五种元素的含量的过程。通常，只对碳、氢、氮、硫四种元素进行测定，氧含量则采用减差法求得。煤元素分析时用空气干燥基（ad ）煤样测定，但结果常用干燥无灰基（daf ）或干燥基（d ）表示。

60.

62.煤的恒容高位发热量是煤样在氧弹内燃烧时产生的热量减去硫酸和硝酸生成热后的热量。计算公式如下：

)95(,,,,ad b ad b ad b ad gr Q S Q Q α+-=

式中：95—硫酸生成热校正系数，它是煤中每l ％(0.01g)的硫生成硫酸的生成热和硫酸溶于水的溶解热之和，J ；S b,ad —弹筒洗液中测得的硫，％（当煤中S t,d ≤4％和 Q b,ad ＞14.60MJ/kg 时，可用S t,ad 代替Sb,ad ）； α—硝酸生成热校正系数（当Q b,ad ≤16.70MJ/kg 时，α取值为0.0010；当16.70 MJ/kg ＜ Q b,ad ≤25.10MJ/kg 时，α取值为0.0012；当Q b,ad ＞25.10MJ/kg 时，α取值为0.0016）。

65.煤中硫对煤加工利用的危害：在燃烧和气化时，煤中的硫转变成的二氧化硫、硫化氢，既腐蚀设备又污染

环境，还使催化剂中毒，影响生产正常进行和产品质量。用于炼焦时，其中70％～80％的硫转入焦炭，焦炭用于冶金，使炼出的生铁含硫较多而具有热脆性，不仅使生铁的质量差，而且还使高炉的生产能力下降并严重腐蚀设备。因此，要求炼焦用煤的硫分应小于l.0％。在煤的储存时，煤中的FeS 2能促进煤的氧化和自燃等。煤中的硫含量越多，煤的质量越差，对煤加工利用带来的危害也越大。

65.煤的物理性质和物理化学性质包括哪些？煤的密度、煤的机械性质、煤的热性质、煤的电性质、煤的光学

性质、煤的润湿性、煤的孔隙率和比表面积

66.真密度的概念：20℃时煤的质量与同体积(不包括煤的所有

孔隙)水的质量之比。影响煤真密度的因素有成因类型、煤岩组成、矿物质、煤化程度等。

67.右图为煤的不同煤岩组分随煤化程度的变化曲线，试进行

解释：

71.煤的硬度：刻划硬度，显微硬度

72.解释如图所示煤的显微硬度随煤化度的变化曲线。

74.煤的热稳定性的概念： 煤的热稳定性是块煤在高温下保持

原来粒度的能力，用TS 表示。

75.煤的透光率：是指煤样在100℃的稀硝酸溶液中处理

90min ，所得有色溶液对一定波长（475nm ）的光的透过率。

有色溶液透光率的测定有分光光度计法和目视比色法两

种。分光光度计法因其重现性差，一般用得不多，我国国家标准采用目视比色法测定有色溶液的透光率，用P M 表示。

76.煤的氧化是在一定条件下，氧化剂氧化了煤分子，使结构从复杂到简单的转化过程。氧化的温度越高、氧

化剂越强、氧化的时间越长，氧化产物的分子结构就越简单，从结构复杂的腐植酸到较简单的苯羧酸，直至最后被完全氧化为二氧化碳和水。 ︒ 壳质组 ∙ 镜质组 ⨯ 惰质组