煤化学第二版课后答案

煤化学第二版课后答案

【篇一：煤化学答案】

煤是由什么物质形成的？p6 答：煤是由植物生成的。

在煤层中发现大量保存完好的古代植物化石和炭化了的树干；煤层

底板岩层中发现了大量的根化石、痕木化石等植物化石；在显微镜

下观察煤制成的薄片可以看到植物细胞的残留痕迹以及孢子、花粉、树脂、角质层等植物残体；在实验室用树木进行的人工煤化试验，

也可以得到外观和性质与煤类似的人造煤。这就有力地证实了腐植

煤是由高等植物变来的。

2. 按成煤植物的不同，煤可以分几大类？ p12

答：按成煤植物的不同，煤主要分为腐植煤、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. 简述成煤条件。p20-21

答：煤的形成必须具备古植物、古气候、古地理和古构造等条件。

古植物：大量植物的持续繁殖古气候：温暖、潮湿的气候环境

古地理：沼泽和湖泊古构造：合适的地壳升降运动

4. 由高等植物形成煤，要经历哪些过程和变化？p22

答：由高等植物形成煤，要经历泥炭化作用和煤化作用两个过程。

泥炭化作用过程：高等植物→泥炭

煤化作用过程又分为成岩作用和变质作用两个阶段。成岩作用阶段：泥炭→褐煤；变质作用阶段：褐煤→无烟煤。 5. 泥炭化作用、成岩

作用和变质作用的本质是什么？p22、p25、p26 答：泥炭化作用是

指高等植物残骸在泥炭沼泽中，经过生物化学和地球化学作用演变

成泥炭的过程。

成岩作用：泥炭在沼泽中层层堆积，越积越厚，当地壳下沉的速度

超过植物堆积速度时，泥炭将被黏土、泥砂等沉积物覆盖。无定形

的泥炭在上覆无机沉积物的压力作用下，逐渐发生压紧、失水、胶

体老化硬结等物理和物理化学变化，转变为具有岩石特征的褐煤的

过程。变质作用：褐煤沉降到地壳深处，受长时间地热和高压作用，组成、结构、性质发生变化，转变为烟煤和无烟煤的过程。

6. 按煤化程度，腐植煤可以分为几大类？它们有哪些区分标志？答：按煤化程度，腐植煤可以分为泥炭、褐煤、烟煤和无烟煤四个大类。

泥炭与褐煤的区分标志：外观上，泥炭有原始植物残体，呈土状；

褐煤无原始植物残体，无明显条带。褐煤与烟煤的区分标志：颜色，褐煤呈褐色或黑褐色；烟煤呈黑色。烟煤与无烟煤的区分标志

特征与标志烟煤无烟煤

颜色黑色灰黑色

光泽有一定光泽金属光泽

外观呈条带状无明显条带

燃烧现象多烟无烟

7. 影响煤变质作用的因素有哪些，对煤的变质程度有何影响？p28 答：影响煤变质作用的因素主要有：温度、时间和压力。

温度是影响煤变质作用的主要因素，存在一个煤变质的临界温度。

转变为不同煤化阶段所需的温度大致为：褐煤：40～50 ℃，长焰煤：100 ℃，典型烟煤：200 ℃，无烟煤：350 ℃。时间是影响煤的重要

因素，这里所说的时间是指煤在一定温度和压力条件下作用时间的

长短。作用时间影响的重要性表现在：温度、压力相同，时间越长，变质程度越高；温度不同，短时间较高温度与长时间较低温度可达

到相同的变质程度。

压力也是煤变质不可缺少的条件。在压力作用下，煤主要变化是压紧、失水、孔隙率降低，并使煤岩组分沿垂直压力的方向呈定向排列。静压力使煤的芳香稠环平行层面呈有规则的排列；动压力使煤

层产生破裂、滑动，低变质程度煤的芳香稠环层面的堆砌高度增加。

8. 煤变质作用有哪几种？并简述之。p26-28

答：根据变质条件和变质特征的不同，煤变质作用分为深成变质作用、岩浆变质作用和动力变质作用三种类型。

深成变质作用在正常地温状态下，煤的变质程度随着煤层沉降幅度

的加大、地温的增高和受热时间的持续而增加。此变质作用与大规

模的地壳升降活动有关，具有广泛的区域性。（垂直分布规律和水

平分带规律：hilt定律）

岩浆变质作用可分为区域岩浆热变质作用和接触变质作用两种类型。区域岩浆热变质作用是指聚煤坳陷内有岩浆活动，岩浆的热量、岩

浆内放射性元素的蜕变热以及热液、热气使区域内地温场增高，形

成地热异常带所导致煤的变质作用。接触变质作用是指岩浆直接接

触或侵入煤层，由于岩浆的高温、热液、挥发性气体和压力促使煤

发生变质的作用。

动力变质作用是指由于褶皱及断裂运动所产生的动压力及伴随构造

变化所产生的热量促使煤发生变质的作用。

9. 什么是煤层气？p31

答：煤层气俗称“瓦斯”，与煤炭伴生、以吸附状态储存于煤层内的

非常规天然气。

第三章习题

1. 反映煤分子结构的参数有哪些？p36

答：煤的结构参数有芳碳率、芳氢率和芳环数。

芳碳率（c

arf）是指煤的基本结构单元中属于芳香族结构的碳原子数与总碳原

子数之比。 ccfarc

。

芳氢率（h

arf）是指煤的基本结构单元中属于芳香族结构的氢原子数与总氢原

子数之比。

hhfarh

芳环数（ar）是指煤的基本结构单元中芳香环数的平均数量。

2. 研究煤分子结构的方法有哪些？p45

答：煤结构的研究方法主要有三类：物理研究法、化学研究法和物

理化学研究法。

物理研究法主要是利用高性能的现代分析仪器，如红外光谱、核磁

共振、x射线衍射、扫描电镜等对煤结构进行测定和分析，从中获取

煤结构的信息。

化学研究法：对煤进行适当的氧化、氢化、卤化、水解等化学处理，对产物的结构进行分析测定，并据此推测煤的结构。

物理化学研究法：利用溶剂抽提，将煤中的组分分离并进行分析测定，以获取煤结构的信息。

3. 煤分子结构理论的主要观点有哪些？p46

答：⑴煤是三维空间高度交联的非晶质的高分子缩聚物

煤是由许多结构相似但又不完全相同的基本结构单元通过桥键连接

而成。结构单元由规则的缩合芳香核与不规则的、连接在核上的侧

链和官能团两部分构成。⑵煤分子基本结构单元的规则部分

规则部分（缩合芳香核）：缩聚的芳环、氢化芳环或各种杂环。环

数随煤化程度的提高而增加。⑶煤分子基本结构单元的不规则部分