煤化學(xué)第二版課后答案

1、煤化學(xué)第二版課后答案【篇一：煤化學(xué)答案】煤是由什么物質(zhì)形成的？p6 答：煤是由植物生成的。在煤層中發(fā)現(xiàn)大量保存完好的古代植物化石和炭化了的樹(shù)干；煤層底板巖層中發(fā)現(xiàn)了大量的根化石、痕木化石等植物化石；在顯微鏡下觀察煤制成的薄片可以看到植物細(xì)胞的殘留痕跡以及孢子、花粉、樹(shù)脂、角質(zhì)層等植物殘?bào)w；在實(shí)驗(yàn)室用樹(shù)木進(jìn)行的人工煤化試驗(yàn)，也可以得到外觀和性質(zhì)與煤類(lèi)似的人造煤。這就有力地證實(shí)了腐植煤是由高等植物變來(lái)的。2. 按成煤植物的不同，煤可以分幾大類(lèi)？p12答：按成煤植物的不同，煤主要分為腐植煤、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. 簡(jiǎn)述成煤條件。p20-

2、21答：煤的形成必須具備古植物、古氣候、古地理和古構(gòu)造等條件。古植物：大量植物的持續(xù)繁殖古氣候：溫暖、潮濕的氣候環(huán)境古地理：沼澤和湖泊古構(gòu)造：合適的地殼升降運(yùn)動(dòng)4. 由高等植物形成煤，要經(jīng)歷哪些過(guò)程和變化？p22答：由高等植物形成煤，要經(jīng)歷泥炭化作用和煤化作用兩個(gè)過(guò)程。泥炭化作用過(guò)程：高等植物一泥炭煤化作用過(guò)程又分為成巖作用和變質(zhì)作用兩個(gè)階段。成巖作用階段：泥炭一褐煤；變質(zhì)作用階段：褐煤 一無(wú)煙煤。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(guò)生物化學(xué)和地球化學(xué)作用演變成泥炭的過(guò)程。成巖作用：泥炭在沼澤中層層堆積

3、，越積越厚，當(dāng)?shù)貧は鲁恋乃俣瘸^(guò)植物堆積速度時(shí)，泥炭將被黏土、泥砂等沉積物覆蓋。無(wú)定形的泥炭在上覆無(wú)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(guò)程。變質(zhì)作用：褐煤沉降到地殼深處，受長(zhǎng)時(shí)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(wú)煙煤的過(guò)程。6. 按煤化程度，腐植煤可以分為幾大類(lèi)？它們有哪些區(qū)分標(biāo)志？答：按煤化程度，腐植煤可以分為泥炭、褐煤、煙煤和無(wú)煙煤四個(gè)大類(lèi)。泥炭與褐煤的區(qū)分標(biāo)志：外觀上，泥炭有原始植物殘?bào)w，呈土狀；褐煤無(wú)原始植物殘?bào)w，無(wú)明顯條帶。褐煤與煙煤的區(qū)分標(biāo)志：顏色，褐煤呈褐色或黑褐色；煙煤呈黑色。煙煤與無(wú)煙煤

4、的區(qū)分標(biāo)志特征與標(biāo)志煙煤 無(wú)煙煤顏色 黑色 灰黑色光澤有一定光澤金屬光澤外觀 呈條帶狀無(wú)明顯條帶燃燒現(xiàn)象多煙無(wú)煙7. 影響煤變質(zhì)作用的因素有哪些，對(duì)煤的變質(zhì)程度有何影響？p28答：影響煤變質(zhì)作用的因素主要有：溫度、時(shí)間和壓力。溫度是影響煤變質(zhì)作用的主要因素，存在一個(gè)煤變質(zhì)的臨界溫度。轉(zhuǎn)變?yōu)椴煌夯A段所需的溫度大致為：褐煤:4050 C,長(zhǎng)焰煤:100 ，典型煙煤： 200 ，無(wú)煙煤： 350 。時(shí)間是影響煤的重要因素，這里所說(shuō)的時(shí)間是指煤在一定溫度和壓力條件下作用時(shí)間的長(zhǎng)短。作用時(shí)間影響的重要性表現(xiàn)在：溫度、壓力相同，時(shí)間越長(zhǎng)，變質(zhì)程度越高；溫度不同，短時(shí)間較高溫度與長(zhǎng)時(shí)間較低溫度可達(dá)到相同

5、的變質(zhì)程度。壓力也是煤變質(zhì)不可缺少的條件。在壓力作用下，煤主要變化是壓緊、失水、孔隙率降低，并使煤巖組分沿垂直壓力的方向呈定向排列。靜壓力使煤的芳香稠環(huán)平行層面呈有規(guī)則的排列；動(dòng)壓力使煤層產(chǎn)生破裂、滑動(dòng)，低變質(zhì)程度煤的芳香稠環(huán)層面的堆砌高度增加。8. 煤變質(zhì)作用有哪幾種？并簡(jiǎn)述之。p26-28答：根據(jù)變質(zhì)條件和變質(zhì)特征的不同，煤變質(zhì)作用分為深成變質(zhì)作用、巖漿變質(zhì)作用和動(dòng)力變質(zhì)作用三種類(lèi)型。深成變質(zhì)作用在正常地溫狀態(tài)下，煤的變質(zhì)程度隨著煤層沉降幅度的加大、地溫的增高和受熱時(shí)間的持續(xù)而增加。此變質(zhì)作用與大規(guī)模的地殼升降活動(dòng)有關(guān)，具有廣泛的區(qū)域性。（垂直分布規(guī)律和水平分帶規(guī)律：hilt 定律）巖漿變

6、質(zhì)作用可分為區(qū)域巖漿熱變質(zhì)作用和接觸變質(zhì)作用兩種類(lèi)型。區(qū)域巖漿熱變質(zhì)作用是指聚煤坳陷內(nèi)有巖漿活動(dòng)，巖漿的熱量、巖漿內(nèi)放射性元素的蛻變熱以及熱液、熱氣使區(qū)域內(nèi)地溫場(chǎng)增高，形成地?zé)岙惓鶎?dǎo)致煤的變質(zhì)作用。接觸變質(zhì)作用是指巖漿直接接觸或侵入煤層，由于巖漿的高溫、熱液、揮發(fā)性氣體和壓力促使煤發(fā)生變質(zhì)的作用。動(dòng)力變質(zhì)作用是指由于褶皺及斷裂運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的動(dòng)壓力及伴隨構(gòu)造變化所產(chǎn)生的熱量促使煤發(fā)生變質(zhì)的作用。9. 什么是煤層氣？p31答：煤層氣俗稱“瓦斯 ”，與煤炭伴生、以吸附狀態(tài)儲(chǔ)存于煤層內(nèi)的非常規(guī)天然氣。第三章 習(xí)題1. 反映煤分子結(jié)構(gòu)的參數(shù)有哪些？p36答：煤的結(jié)構(gòu)參數(shù)有芳碳率、芳?xì)渎屎头辑h(huán)數(shù)。芳碳率

7、（carf ）是指煤的基本結(jié)構(gòu)單元中屬于芳香族結(jié)構(gòu)的碳原子數(shù)與總碳原子數(shù)之比。ccfarc。芳?xì)渎剩╤arf ）是指煤的基本結(jié)構(gòu)單元中屬于芳香族結(jié)構(gòu)的氫原子數(shù)與總氫原子數(shù)之比。hhfarh芳環(huán)數(shù)（ar）是指煤的基本結(jié)構(gòu)單元中芳香環(huán)數(shù)的平均數(shù)量。2. 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(lèi)：物理研究法、化學(xué)研究法和物理化學(xué)研究法。物理研究法主要是利用高性能的現(xiàn)代分析儀器，如紅外光譜、核磁共振、 x 射線衍射、掃描電鏡等對(duì)煤結(jié)構(gòu)進(jìn)行測(cè)定和分析，從中獲取煤結(jié)構(gòu)的信息。化學(xué)研究法：對(duì)煤進(jìn)行適當(dāng)?shù)难趸?、氫化、鹵化、水解等化學(xué)處理，對(duì)產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析測(cè)定，并據(jù)此推測(cè)煤的結(jié)構(gòu)。物

8、理化學(xué)研究法：利用溶劑抽提，將煤中的組分分離并進(jìn)行分析測(cè)定，以獲取煤結(jié)構(gòu)的信息。3. 煤分子結(jié)構(gòu)理論的主要觀點(diǎn)有哪些？p46答：煤是三維空間高度交聯(lián)的非品質(zhì)的高分子縮聚物煤是由許多結(jié)構(gòu)相似但又不完全相同的基本結(jié)構(gòu)單元通過(guò)橋鍵連接而成。結(jié)構(gòu)單元由規(guī)則的縮合芳香核與不規(guī)則的、連接在核上的側(cè)鏈和官能團(tuán)兩部分構(gòu)成。 煤分子基本結(jié)構(gòu)單元的規(guī)則部分規(guī)則部分（縮合芳香核）：縮聚的芳環(huán)、氫化芳環(huán)或各種雜環(huán)。環(huán)數(shù)隨煤化程度的提高而增加。 煤分子基本結(jié)構(gòu)單元的不規(guī)則部分不規(guī)則部分：烷基側(cè)鏈和官能團(tuán)。烷基側(cè)鏈的長(zhǎng)度隨煤化程度的提高而減少。官能團(tuán)主要是含氧官能團(tuán)：羥基、羧基、羰基、甲氧基等，隨著煤化程度的提高，甲氧基

9、和羧基很快消失，其他含氧基團(tuán)在各種煤化程度的煤中均有存在；少量的含硫官能團(tuán)和含氮官能團(tuán)。 連接基本結(jié)構(gòu)單元的橋鍵橋鍵主要是次甲基鍵、醚鍵、次甲基醚鍵、硫醚鍵以及芳香碳-碳鍵等。在低煤化程度的煤中橋鍵最多，主要形式為前三種。 氧、硫和氮的存在形式氧：除含氧官能團(tuán)外，還有醚鍵和雜環(huán)等；硫：巰基、硫醚和噻吩等；氮：吡咯環(huán)、胺基和亞胺基等。 低分子化合物低分子化合物：脂肪族化合物，如褐煤和泥炭中的樹(shù)脂和蠟等。煤化程度對(duì)煤結(jié)構(gòu)的影響低煤化程度煤的縮合芳香核較小，側(cè)鏈長(zhǎng)而多，官能團(tuán)多，煤的結(jié)構(gòu)比較疏松，孔隙率較大，比表面積較高。中等煤化程度煤（肥煤和焦煤）的縮合芳香核增大，含氧官能團(tuán)和烷基側(cè)鏈減少，結(jié)構(gòu)單

10、元之間的橋鍵減少，煤的結(jié)構(gòu)較為致密，孔隙率低，比表面積小，煤的物化性質(zhì)和工藝性質(zhì)在此處發(fā)生轉(zhuǎn)折，出現(xiàn)極大值或極小值。高等煤化程度煤的縮合芳香核顯著增大，大分子排列的有序化增強(qiáng)，產(chǎn)生收縮應(yīng)力，形成裂隙，孔隙率增加，比表面積增大。4. 煤有哪些代表性的結(jié)構(gòu)模型？p40-45答：煤的化學(xué)結(jié)構(gòu)模型：fuchs 模型、 given 模型、 wiser 模型、本田模型和shinn 模型。 煤的物理結(jié)構(gòu)模型：hirsch 模型、交聯(lián)模型、兩相模型和單相模型。煤結(jié)構(gòu)的綜合模型：oberlin 模型和球（ sphere ）模型。第四章 習(xí)題1. 簡(jiǎn)述煤巖學(xué)的研究方法。p71答：煤巖學(xué)的研究方法有宏觀研究法和微觀

11、研究法。宏觀研究法是用肉眼或放大鏡來(lái)觀察煤，根據(jù)煤的顏色、條痕、光澤、硬度、密度、斷口等物理性質(zhì)，確定宏觀煤巖成分和宏觀煤巖類(lèi)型，對(duì)煤層進(jìn)行整體的觀察和描述，初步評(píng)定煤的性質(zhì)和用途。微觀研究法是利用顯微鏡來(lái)觀察煤片，識(shí)別并研究煤的顯微組分的方法。常用的方法有兩種：一種是在透射光下觀察煤的薄片（ 0.02mm ），根據(jù)顏色、形態(tài)、結(jié)構(gòu)、輪廓等特征鑒別煤的顯微組分；另一種是在反射光下觀察煤塊光片（1.52cm）,根據(jù)顏色、形態(tài)、結(jié)構(gòu)、輪廓、突起等特征鑒別煤的顯微組分。2. 什么是宏觀煤巖成分？宏觀煤巖成分有哪幾種？p48答：宏觀煤巖成分是用肉眼或放大鏡可以區(qū)分的煤的基本組成單位。根據(jù)顏色、光澤、斷

12、口、裂隙、硬度等性質(zhì)，用肉眼或放大鏡將煤分為鏡煤、亮煤、暗煤和絲炭四種宏觀煤巖成分。3. 宏觀煤巖類(lèi)型是根據(jù)什么劃分的？共分哪幾種？p50-51答：根據(jù)煙煤的平均光澤強(qiáng)度，煙煤的宏觀煤巖類(lèi)型：光亮煤、半亮煤、半暗煤和暗淡煤。根據(jù)褐煤組成成分體積分?jǐn)?shù)和結(jié)構(gòu)，褐煤的宏觀煤巖類(lèi)型：基質(zhì)煤、富木質(zhì)煤、富木炭煤和富礦物質(zhì)煤。4. 什么是煤的顯微組分？煤的有機(jī)顯微組分可分哪幾組？p52 答：在顯微鏡下才能識(shí)別的煤中的基本組成單元稱為顯微組分。煤的有機(jī)顯微組分：鏡質(zhì)組 V、殼質(zhì)組e和惰質(zhì)組io5. 什么是凝膠化作用和絲炭化作用？p52 、 p59答：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

13、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(guò)程。絲炭化作用是指成煤植物的組織在積水較少、濕度不足的條件下，木質(zhì)纖維組織經(jīng)脫水作用和緩慢的氧化作用后，又轉(zhuǎn)入缺氧的環(huán)境，進(jìn)一步經(jīng)煤化作用后轉(zhuǎn)化為絲炭化組分。6. 判別煤的煤化程度的指標(biāo)有哪些？為什么說(shuō)鏡質(zhì)組反射率是表征煤化程度的科學(xué)指標(biāo)？答：判別煤的煤化程度的指標(biāo)很多，主要有干燥無(wú)灰基揮發(fā)分vdaf 、干燥無(wú)灰基碳含量cdaf 、恒濕無(wú)灰基高位發(fā)熱量 qgr,ma

14、f 、鏡質(zhì)組的平均最大反射率maxr 等。在以上表征煤化程度的眾多指標(biāo)中，鏡質(zhì)組反射率是公認(rèn)的科學(xué)指標(biāo)，其原因如下： 鏡質(zhì)組是煤中的代表性顯微組分； 鏡質(zhì)組反射率隨煤化程度呈線性變化； 用鏡質(zhì)組反射率表征煤化程度可以避免煤巖顯微組成異常的影響。7. 試比較各種顯微組分的反射率及其隨煤化程度的變化。答：鏡質(zhì)組、殼質(zhì)組和惰質(zhì)組隨煤化程度的變化如圖4-1 所示。圖 4-1 顯微組分反射率隨煤化程度的變化由圖 4-1 可見(jiàn)，當(dāng)煤化程度相同時(shí)，ormax ：惰質(zhì)組i 鏡質(zhì)組 v 殼質(zhì)組e。隨著煤化程度的增加，鏡質(zhì)組的反射率呈線性增加，增率明顯；殼質(zhì)組的反射率增加明顯，低煤化程度時(shí)呈線性增加；惰質(zhì)組的反射

15、率略有增加，但增率很小。大約cdaf95% 后，三種顯微組分的反射率趨于一致。8. 煤中的礦物質(zhì)主要有哪幾類(lèi)？p61答：煤中的礦物質(zhì)主要有黏土類(lèi)礦物、硫化物類(lèi)礦物、碳酸鹽類(lèi)礦物和氧化物類(lèi)礦物等四類(lèi)。黏土類(lèi)礦物：煤中最主要的礦物，常見(jiàn)的黏土類(lèi)礦物有高嶺石、伊利石、蒙脫石、水云母等。硫化物類(lèi)礦物：煤中常見(jiàn)的硫化物類(lèi)礦物是黃鐵礦，還有白鐵礦、閃鋅礦、方鉛礦、雄黃、雌黃、辰砂等。碳酸鹽類(lèi)礦物：煤中常見(jiàn)的碳酸鹽類(lèi)礦物有方解石、菱鐵礦、白云石、鐵白云石等。氧化物類(lèi)礦物：煤中常見(jiàn)的氧化物礦物有石英，還有玉髓、蛋白石、赤鐵礦等；氫氧化物礦物有褐鐵礦、硬水鋁石等。9. 簡(jiǎn)述煤巖學(xué)的應(yīng)用。（具體如何應(yīng)用：見(jiàn)講稿）

16、答：煤巖學(xué)的應(yīng)用：選煤、煉焦、煤質(zhì)評(píng)價(jià)、煤分類(lèi)和煤田地質(zhì)（煤的成因類(lèi)型和成煤環(huán)境、確定煤田煤炭資源的煤化程度和地質(zhì)勘探）等【篇二：煤化學(xué)課后習(xí)題答案張雙全】中國(guó)能源結(jié)構(gòu)、煤炭資源的分布特點(diǎn)及生產(chǎn)格局、能源發(fā)展戰(zhàn)略是什么？ p1答：中國(guó)能源結(jié)構(gòu)：煤炭資源比較豐富，油氣資源總量偏少。（富煤、貧油、少氣）煤炭資源的分布：東少西多，南貧北豐，相對(duì)集中。生產(chǎn)格局：北煤南運(yùn)，西煤東調(diào)。能源發(fā)展戰(zhàn)略：節(jié)能優(yōu)先、結(jié)構(gòu)多元、環(huán)境友好。2. 煤炭利用帶來(lái)的環(huán)境問(wèn)題有哪些？答：煤炭利用帶來(lái)的環(huán)境問(wèn)題如酸雨、臭氧減少、全球氣候變暖、煙霧等。3. 何謂潔凈煤技術(shù)？有哪些研究?jī)?nèi)容？答：潔凈煤技術(shù)是指從煤炭開(kāi)發(fā)到利用的全過(guò)

17、程中旨在減少污染排放與提高利用效率的加工、燃燒、轉(zhuǎn)化及污染控制等新技術(shù)。潔凈煤技術(shù)的主要包括：煤炭開(kāi)采、煤炭加工、煤炭燃燒、煤炭轉(zhuǎn)化、污染排放控制與廢棄物處理等。如：選煤，型煤，水煤漿，超臨界火力發(fā)電，先進(jìn)的燃燒器，流化床燃燒，煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電，煙道氣凈化，煤炭氣化，煤炭液化，燃料電池等。4. 煤化學(xué)的主要研究?jī)?nèi)容？p4答：煤化學(xué)是研究煤的生成、組成（包括化學(xué)組成和巖相組成）、結(jié)構(gòu)（包括分子結(jié)構(gòu)和孔隙結(jié)構(gòu)）、性質(zhì)、分類(lèi)以及它們之間相互關(guān)系的科學(xué)。廣義煤化學(xué)的研究?jī)?nèi)容還包括煤炭轉(zhuǎn)化工藝及其過(guò)程機(jī)理等問(wèn)題。第二章 習(xí)題1. 煤是由什么物質(zhì)形成的？p6答：煤是由植物生成的。在煤層中發(fā)現(xiàn)大量保存完好

18、的古代植物化石和炭化了的樹(shù)干；煤層底板巖層中發(fā)現(xiàn)了大量的根化石、痕木化石等植物化石；在顯微鏡下觀察煤制成的薄片可以看到植物細(xì)胞的殘留痕跡以及孢子、花粉、樹(shù)脂、角質(zhì)層等植物殘?bào)w；在實(shí)驗(yàn)室用樹(shù)木進(jìn)行的人工煤化試驗(yàn)，也可以得到外觀和性質(zhì)與煤類(lèi)似的人造煤。這就有力地證實(shí)了腐植煤是由高等植物變來(lái)的。2. 按成煤植物的不同，煤可以分幾大類(lèi)？p12答：按成煤植物的不同，煤主要分為腐植煤、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. 簡(jiǎn)述成煤條件。p20-21答：煤的形成必須具備古植物、古氣候、古地理和古構(gòu)造等條件。古植物：大量植物的持續(xù)繁殖古氣候：溫暖、潮濕的氣候環(huán)

19、境古地理：沼澤和湖泊古構(gòu)造：合適的地殼升降運(yùn)動(dòng)4. 由高等植物形成煤，要經(jīng)歷哪些過(guò)程和變化？p22答：由高等植物形成煤，要經(jīng)歷泥炭化作用和煤化作用兩個(gè)過(guò)程。泥炭化作用過(guò)程：高等植物一泥炭煤化作用過(guò)程又分為成巖作用和變質(zhì)作用兩個(gè)階段。成巖作用階段：泥炭一褐煤；變質(zhì)作用階段：褐煤 一無(wú)煙煤。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(guò)生物化學(xué)和地球化學(xué)作用演變成泥炭的過(guò)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^(guò)植物堆積速度時(shí)，泥炭將被黏土、泥砂等沉積物覆蓋。無(wú)定形的泥炭在上覆無(wú)機(jī)沉積物的壓力作

20、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(guò)程。變質(zhì)作用：褐煤沉降到地殼深處，受長(zhǎng)時(shí)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(wú)煙煤的過(guò)程。6. 按煤化程度，腐植煤可以分為幾大類(lèi)？它們有哪些區(qū)分標(biāo)志？答：按煤化程度，腐植煤可以分為泥炭、褐煤、煙煤和無(wú)煙煤四個(gè)大類(lèi)。泥炭與褐煤的區(qū)分標(biāo)志：外觀上，泥炭有原始植物殘?bào)w，呈土狀；褐煤無(wú)原始植物殘?bào)w，無(wú)明顯條帶。褐煤與煙煤的區(qū)分標(biāo)志：顏色，褐煤呈褐色或黑褐色；煙煤呈黑色。煙煤與無(wú)煙煤的區(qū)分標(biāo)志7. 影響煤變質(zhì)作用的因素有哪些，對(duì)煤的變質(zhì)程度有何影響？p28答：影響煤變質(zhì)作用的因素主要有：溫度、時(shí)間

21、和壓力。溫度是影響煤變質(zhì)作用的主要因素，存在一個(gè)煤變質(zhì)的臨界溫度。轉(zhuǎn)變?yōu)椴煌夯A段所需的溫度大致為：褐煤： 4050 C,長(zhǎng)焰煤:100 ，典型煙煤： 200 ，無(wú)煙煤： 350 。時(shí)間是影響煤的重要因素，這里所說(shuō)的時(shí)間是指煤在一定溫度和壓力條件下作用時(shí)間的長(zhǎng)短。作用時(shí)間影響的重要性表現(xiàn)在：溫度、壓力相同，時(shí)間越長(zhǎng)，變質(zhì)程度越高；溫度不同，短時(shí)間較高溫度與長(zhǎng)時(shí)間較低溫度可達(dá)到相同的變質(zhì)程度。壓力也是煤變質(zhì)不可缺少的條件。在壓力作用下，煤主要變化是壓緊、失水、孔隙率降低，并使煤巖組分沿垂直壓力的方向呈定向排列。靜壓力使煤的芳香稠環(huán)平行層面呈有規(guī)則的排列；動(dòng)壓力使煤層產(chǎn)生破裂、滑動(dòng)，低變質(zhì)程度煤

22、的芳香稠環(huán)層面的堆砌高度增加。8. 煤變質(zhì)作用有哪幾種？并簡(jiǎn)述之。p26-28答：根據(jù)變質(zhì)條件和變質(zhì)特征的不同，煤變質(zhì)作用分為深成變質(zhì)作用、巖漿變質(zhì)作用和動(dòng)力變質(zhì)作用三種類(lèi)型。深成變質(zhì)作用在正常地溫狀態(tài)下，煤的變質(zhì)程度隨著煤層沉降幅度的加大、地溫的增高和受熱時(shí)間的持續(xù)而增加。此變質(zhì)作用與大規(guī)模的地殼升降活動(dòng)有關(guān)，具有廣泛的區(qū)域性。（垂直分布規(guī)律和水平分帶規(guī)律：hilt 定律）巖漿變質(zhì)作用可分為區(qū)域巖漿熱變質(zhì)作用和接觸變質(zhì)作用兩種類(lèi)型。區(qū)域巖漿熱變質(zhì)作用是指聚煤坳陷內(nèi)有巖漿活動(dòng)，巖漿的熱量、巖漿內(nèi)放射性元素的蛻變熱以及熱液、熱氣使區(qū)域內(nèi)地溫場(chǎng)增高，形成地?zé)岙惓鶎?dǎo)致煤的變質(zhì)作用。接觸變質(zhì)作用是

23、指巖漿直接接觸或侵入煤層，由于巖漿的高溫、熱液、揮發(fā)性氣體和壓力促使煤發(fā)生變質(zhì)的作用。動(dòng)力變質(zhì)作用是指由于褶皺及斷裂運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的動(dòng)壓力及伴隨構(gòu)造變化所產(chǎn)生的熱量促使煤發(fā)生變質(zhì)的作用。9. 什么是煤層氣？p31答：煤層氣俗稱“瓦斯 ”，與煤炭伴生、以吸附狀態(tài)儲(chǔ)存于煤層內(nèi)的非常規(guī)天然氣。第三章 習(xí)題1. 反映煤分子結(jié)構(gòu)的參數(shù)有哪些？p36答：煤的結(jié)構(gòu)參數(shù)有芳碳率、芳?xì)渎屎头辑h(huán)數(shù)。芳碳率（far ）是指煤的基本結(jié)構(gòu)單元中屬于芳香族結(jié)構(gòu)的碳原子數(shù)與總碳原子數(shù)之比。cfar?car/c 。芳?xì)渎剩╢ar ）是指煤的基本結(jié)構(gòu)單元中屬于芳香族結(jié)構(gòu)的氫原子數(shù)與總氫原子數(shù)之比。hcfar?har/h芳環(huán)數(shù)（ra

24、）是指煤的基本結(jié)構(gòu)單元中芳香環(huán)數(shù)的平均數(shù)量。2. 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(lèi)：物理研究法、化學(xué)研究法和物理化學(xué)研究法。物理研究法主要是利用高性能的現(xiàn)代分析儀器，如紅外光譜、核磁共振、 x 射線衍射、掃描電鏡等對(duì)煤結(jié)構(gòu)進(jìn)行測(cè)定和分析，從中獲取煤結(jié)構(gòu)的信息?；瘜W(xué)研究法：對(duì)煤進(jìn)行適當(dāng)?shù)难趸浠?、鹵化、水解等化學(xué)處理，對(duì)產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析測(cè)定，并據(jù)此推測(cè)煤的結(jié)構(gòu)。物理化學(xué)研究法：利用溶劑抽提，將煤中的組分分離并進(jìn)行分析測(cè)定，以獲取煤結(jié)構(gòu)的信息。3. 煤分子結(jié)構(gòu)理論的主要觀點(diǎn)有哪些？p46答：煤是三維空間高度交聯(lián)的非品質(zhì)的高分子縮聚物煤是由許多結(jié)構(gòu)相似但又不完全相

25、同的基本結(jié)構(gòu)單元通過(guò)橋鍵連接而成。結(jié)構(gòu)單元由規(guī)則的縮合芳香核與不規(guī)則的、連接在核上的側(cè)鏈和官能團(tuán)兩部分構(gòu)成。 煤分子基本結(jié)構(gòu)單元的規(guī)則部分規(guī)則部分（縮合芳香核）：縮聚的芳環(huán)、氫化芳環(huán)或各種雜環(huán)。環(huán)數(shù)隨煤化程度的提高而增加。 煤分子基本結(jié)構(gòu)單元的不規(guī)則部分不規(guī)則部分：烷基側(cè)鏈和官能團(tuán)。烷基側(cè)鏈的長(zhǎng)度隨煤化程度的提高而減少。官能團(tuán)主要是含氧官能團(tuán)：羥基、羧基、羰基、甲氧基等，隨著煤化程度的提高，甲氧基和羧基很快消失，其他含氧基團(tuán)在各種煤化程度的煤中均有存在；少量的含硫官能團(tuán)和含氮官能團(tuán)。 連接基本結(jié)構(gòu)單元的橋鍵橋鍵主要是次甲基鍵、醚鍵、次甲基醚鍵、硫醚鍵以及芳香碳-碳鍵等。在低煤化程度的煤中橋鍵最

26、多，主要形式為前三種。h 氧、硫和氮的存在形式氧：除含氧官能團(tuán)外，還有醚鍵和雜環(huán)等；硫：巰基、硫醚和噻吩等；氮：吡咯環(huán)、胺基和亞胺基等。 低分子化合物低分子化合物：脂肪族化合物，如褐煤和泥炭中的樹(shù)脂和蠟等。 煤化程度對(duì)煤結(jié)構(gòu)的影響低煤化程度煤的縮合芳香核較小，側(cè)鏈長(zhǎng)而多，官能團(tuán)多，煤的結(jié)構(gòu)比較疏松，孔隙率較大，比表面積較高。中等煤化程度煤（肥煤和焦煤）的縮合芳香核增大，含氧官能團(tuán)和烷基側(cè)鏈減少，結(jié)構(gòu)單元之間的橋鍵減少，煤的結(jié)構(gòu)較為致密，孔隙率低，比表面積小，煤的物化性質(zhì)和工藝性質(zhì)在此處發(fā)生轉(zhuǎn)折，出現(xiàn)極大值或極小值。高等煤化程度煤的縮合芳香核顯著增大，大分子排列的有序化增強(qiáng)，產(chǎn)生收縮應(yīng)力，形成裂

27、隙，孔隙率增加，比表面積增大。4. 煤有哪些代表性的結(jié)構(gòu)模型？p40-45答：煤的化學(xué)結(jié)構(gòu)模型：fuchs 模型、 given 模型、 wiser 模型、本田模型和shinn 模型。煤的物理結(jié)構(gòu)模型：hirsch 模型、交聯(lián)模型、兩相模型和單相模型。煤結(jié)構(gòu)的綜合模型：oberlin 模型和球（sphere ）模型。第四章 習(xí)題1. 簡(jiǎn)述煤巖學(xué)的研究方法。p71答：煤巖學(xué)的研究方法有宏觀研究法和微觀研究法。宏觀研究法是用肉眼或放大鏡來(lái)觀察煤，根據(jù)煤的顏色、條痕、光澤、硬度、密度、斷口等物理性質(zhì)，確定宏觀煤巖成分和宏觀煤巖類(lèi)型，對(duì)煤層進(jìn)行整體的觀察和描述，初步評(píng)定煤的性質(zhì)和用途。微觀研究法是利用顯

28、微鏡來(lái)觀察煤片，識(shí)別并研究煤的顯微組分的方法。常用的方法有兩種：一種是在透射光下觀察煤的薄片（ 0.02mm ），根據(jù)顏色、形態(tài)、結(jié)構(gòu)、輪廓等特征鑒別煤的顯微組分；另一種是在反射光下觀察煤塊光片（1.52cm）,根據(jù)顏色、形態(tài)、結(jié)構(gòu)、輪廓、突起等特征鑒別煤的顯微組分。2. 什么是宏觀煤巖成分？宏觀煤巖成分有哪幾種？p48答：宏觀煤巖成分是用肉眼或放大鏡可以區(qū)分的煤的基本組成單位。根據(jù)顏色、光澤、斷口、裂隙、硬度等性質(zhì)，用肉眼或放大鏡將煤分為鏡煤、亮煤、暗煤和絲炭四種宏觀煤巖成分。3. 宏觀煤巖類(lèi)型是根據(jù)什么劃分的？共分哪幾種？p50-51答：根據(jù)煙煤的平均光澤強(qiáng)度，煙煤的宏觀煤巖類(lèi)型：光亮煤、

29、半亮煤、半暗煤和暗淡煤。根據(jù)褐煤組成成分體積分?jǐn)?shù)和結(jié)構(gòu)，褐煤的宏觀煤巖類(lèi)型：基質(zhì)煤、富木質(zhì)煤、富木炭煤和富礦物質(zhì)煤。4. 什么是煤的顯微組分？煤的有機(jī)顯微組分可分哪幾組？p52答：在顯微鏡下才能識(shí)別的煤中的基本組成單元稱為顯微組分。煤的有機(jī)顯微組分：鏡質(zhì)組v、殼質(zhì)組e和惰質(zhì)組io5. 什么是凝膠化作用和絲炭化作用？p52 、 p59答：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

30、失，或進(jìn)一步再分解為凝膠的過(guò)程。絲炭化作用是指成煤植物的組織在積水較少、濕度不足的條件下，木質(zhì)纖維組織經(jīng)脫水作用和緩慢的氧化作用后，又轉(zhuǎn)入缺氧的環(huán)境，進(jìn)一步經(jīng)煤化作用后轉(zhuǎn)化為絲炭化組分。6. 判別煤的煤化程度的指標(biāo)有哪些？為什么說(shuō)鏡質(zhì)組反射率是表征煤化程度的科學(xué)指標(biāo)？答：判別煤的煤化程度的指標(biāo)很多，主要有干燥無(wú)灰基揮發(fā)分vdaf 、干燥無(wú)灰基碳含量cdaf 、恒濕無(wú)灰基高位發(fā)熱量qgr,maf 、鏡質(zhì)組的平均最大反射率rmax 等。在以上表征煤化程度的眾多指標(biāo)中，鏡質(zhì)組反射率是公認(rèn)的科學(xué)指標(biāo)，其原因如下： 鏡質(zhì)組是煤中的代表性顯微組分； 鏡質(zhì)組反射率隨煤化程度呈線性變化； 用鏡質(zhì)組反射率表征煤

31、化程度可以避免煤巖顯微組成異常的影響。7. 試比較各種顯微組分的反射率及其隨煤化程度的變化。答：鏡質(zhì)組、殼質(zhì)組和惰質(zhì)組隨煤化程度的變化如圖4-1 所示。圖 4-1 顯微組分反射率隨煤化程度的變化由圖 4-1 可見(jiàn)，當(dāng)煤化程度相同時(shí)，rmax ：惰質(zhì)組i 鏡質(zhì)組 v 殼質(zhì)組 e。隨著煤化程度的增加，鏡質(zhì)組的反射率呈線性增加，增率明顯；殼質(zhì)組的反射率增加明顯，低煤化程度時(shí)呈線性增加；惰質(zhì)組的反射率略有增加，但增率很小。大約cdaf95% 后，三種顯微組分的反射率趨于一致。8. 煤中的礦物質(zhì)主要有哪幾類(lèi)？p61答：煤中的礦物質(zhì)主要有黏土類(lèi)礦物、硫化物類(lèi)礦物、碳酸鹽類(lèi)礦物和氧化物類(lèi)礦物等四類(lèi)。黏土類(lèi)礦

32、物：煤中最主要的礦物，常見(jiàn)的黏土類(lèi)礦物有高嶺石、伊利石、蒙脫石、水云母等。硫化物類(lèi)礦物：煤中常見(jiàn)的硫化物類(lèi)礦物是黃鐵礦，還有白鐵礦、閃鋅礦、方鉛礦、雄黃、雌黃、辰砂等。碳酸鹽類(lèi)礦物：煤中常見(jiàn)的碳酸鹽類(lèi)礦物有方解石、菱鐵礦、白云石、鐵白云石等。氧化物類(lèi)礦物：煤中常見(jiàn)的氧化物礦物有石英，還有玉髓、蛋白石、赤鐵礦等；氫氧化物礦物有褐鐵礦、硬水鋁石等。9. 簡(jiǎn)述煤巖學(xué)的應(yīng)用。（具體如何應(yīng)用：見(jiàn)講稿）答：煤巖學(xué)的應(yīng)用：選煤、煉焦、煤質(zhì)評(píng)價(jià)、煤分類(lèi)和煤田地質(zhì)（煤的成因類(lèi)型和成煤環(huán)境、確定煤田煤炭資源的煤化程度和地質(zhì)勘探）等。o【篇三：煤化學(xué)考試題及部分參考答案最新】題。（共10 分；每空0.5 分。）1.

33、 腐殖煤的宏觀組成由（鏡煤）、（亮煤）、（暗煤）、（絲炭）。2. 煤中的硫作為有害元素，一般可分為（有機(jī)硫）和（無(wú)機(jī)硫）。其中（有機(jī)硫）和（硫鐵礦硫）屬于可燃硫。3. 膠質(zhì)體的性質(zhì)主要有（熱穩(wěn)定性）、（透氣性）、（流動(dòng)性）和（膨脹性）。4. 中國(guó)煤炭分類(lèi)以（干燥無(wú)灰基揮發(fā)分【 vdaf 】）和（膠質(zhì)層最大厚度【y】）為標(biāo)準(zhǔn)，將煙煤進(jìn)行了分類(lèi)，為研究煙煤奠定了基礎(chǔ)。當(dāng) vdaf.37% 和 gr.i.5 時(shí)，利用（透光率【pm 】）來(lái)區(qū)分煙煤和褐煤。5. 在測(cè)定空氣干燥煤樣揮發(fā)分時(shí)，氣態(tài)產(chǎn)物為（內(nèi)在水分）和（低分子化合物）；固態(tài)產(chǎn)物叫做（焦渣），由（灰分）和（固定碳）組成。二判斷題。（共10 分

34、，每小題1 分。）3 、我國(guó)煤炭分類(lèi)中，以揮發(fā)分為分類(lèi)第一指標(biāo)，區(qū)分肥煤和其他較強(qiáng)粘結(jié)性煤以y值為劃分指標(biāo)。（，）4 、導(dǎo)電率隨煤化程度的增加而增加，導(dǎo)電率越大，導(dǎo)電能力越強(qiáng)。（，）5 、黏結(jié)指數(shù)適于區(qū)分粘結(jié)性弱的煤，而奧亞膨脹度適于區(qū)分黏結(jié)性強(qiáng)的煤。（V）8、煤的孔隙度和內(nèi)表面積的變化可以反映煤內(nèi)部結(jié)構(gòu)的變化。（10、煤質(zhì)評(píng)價(jià)是對(duì)煤加工利用的評(píng)價(jià)。（，）三簡(jiǎn)答題。（30 分）1. 煤大分子的基本結(jié)構(gòu)單元是如何構(gòu)成的？（5 分）答：煤的大分子是由多個(gè)結(jié)構(gòu)相似的“基本結(jié)構(gòu)單元”通過(guò)橋鍵連接而成的。這種基本結(jié)構(gòu)單元類(lèi)似于聚合物的聚合單體，它可分為規(guī)則部分和不規(guī)則部分。規(guī)則部分由幾個(gè)或十幾個(gè)苯環(huán)、脂

35、環(huán)、氫化芳香環(huán)（含氮、氧、硫等元素）縮聚而成，構(gòu)成基本結(jié)構(gòu)單元的核或芳香核。不規(guī)則部分則是連接在核周?chē)耐榛鶄?cè)鏈和各種官能團(tuán)；橋鍵則是連接相鄰基本結(jié)構(gòu)單元的原子團(tuán)。2. 什么是煤的揮發(fā)分，隨煤化程度有何變化？（4 分）答：由有機(jī)質(zhì)熱解形成并呈氣態(tài)析出的化合物即揮發(fā)物，揮發(fā)物占煤樣質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)稱為揮發(fā)分或揮發(fā)分產(chǎn)率。煤的揮發(fā)分隨煤化程度的提高而下降。3. 艾氏卡法測(cè)煤中硫的原理是什么？（6 分）答：將空氣干燥的分析煤樣與艾氏試劑（2 份輕質(zhì) mgo 和 1 份na2co3 混合而成）混合后緩慢加熱到8500c ，使煤中的硫全部轉(zhuǎn)換為可溶于水的硫酸鈉和硫酸鎂。冷卻后用熱水將硫酸鹽從燃燒的熔融物中全部浸取出來(lái)，在濾液中加入氯化鋇，使硫酸鹽全部轉(zhuǎn)化為硫酸鋇沉淀。過(guò)濾并洗滌硫酸鋇沉淀，然后在坩堝中干燥