2025年大学《大气科学》专业题库- 大气环境中的煤炭燃烧排放问题

2025年大学《大气科学》专业题库——大气环境中的煤炭燃烧排放问题考试时间：______分钟总分：______分姓名：______一、选择题（每题2分，共20分。请将正确选项的首字母填在题号后括号内。）1.煤炭中主要含有的可燃元素是？A.氧B.氮C.碳和氢D.硫2.煤炭燃烧过程中，二氧化硫的主要生成机制是？A.氮氧化物的热力型生成B.煤炭中硫分的热解和氧化C.空气中氧气与碳的直接反应D.污染物二次转化3.下列哪种污染物主要来源于煤炭燃烧过程中的不完全燃烧？A.二氧化硫B.一氧化碳C.氮氧化物D.可吸入颗粒物4.煤炭燃烧产生的颗粒物中，对人体健康危害最大的是？A.粉尘B.煤烟C.黑炭D.呼吸性颗粒物5.为减少煤炭燃烧产生的氮氧化物，可以采取的措施是？A.提高燃烧温度B.降低燃烧温度C.使用低氮燃烧器D.增加空气供应量6.下列哪种技术属于煤炭燃烧过程中的脱硫技术？A.喷氨脱硝B.石灰石-石膏湿法脱硫C.选择性催化还原脱硝D.布袋除尘7.下列哪种技术属于煤炭燃烧过程中的除尘技术？A.湿法脱硫B.喷雾脱硝C.布袋除尘D.选择性吸附脱硝8.煤炭燃烧产生的二氧化硫在大气中主要转化为？A.氮氧化物B.硫酸盐气溶胶C.一氧化碳D.甲烷9.煤炭燃烧产生的颗粒物在大气中主要通过什么过程沉降？A.化学反应B.干沉降C.云凝结核D.光化学反应10.我国现行的煤炭清洁利用政策主要是？A.大力发展煤炭消费B.限制煤炭消费C.提高煤炭利用效率，控制煤炭消费总量D.禁止煤炭消费二、填空题（每空1分，共15分。请将正确答案填在横线上。）1.煤炭燃烧过程中，主要产生的污染物有______、______、______、______等。2.二氧化硫是一种______气体，溶于水后会形成______。3.一氧化碳是一种______气体，与血液中血红蛋白的结合能力比氧气______。4.氮氧化物是一类______的混合物，主要包括______和______。5.颗粒物根据粒径大小可以分为______、______和______。6.湿法脱硫技术是利用______与烟气中的二氧化硫反应生成______，从而脱除二氧化硫。7.布袋除尘器是利用______对烟气中的颗粒物进行分离的一种设备。8.煤炭清洁利用的主要途径包括______、______和______。9.大气颗粒物对人体健康的主要危害体现在______、______和______等方面。10.为减少煤炭燃烧对大气环境的污染，可以采取______、______和______等措施。三、判断题（每题1分，共10分。请将正确选项填在题号后括号内，正确填“√”，错误填“×”。）1.煤炭中含有的硫分越多，燃烧产生的二氧化硫越多。（）2.一氧化碳是一种无色无味的气体，对人体无毒。（）3.氮氧化物是煤炭燃烧过程中唯一产生的氮氧化物。（）4.颗粒物的危害主要与其粒径大小有关，粒径越小危害越大。（）5.石灰石-石膏湿法脱硫是当前应用最广泛的脱硫技术之一。（）6.布袋除尘器的除尘效率主要取决于滤袋的材质和过滤风速。（）7.煤炭清洁利用是指对煤炭进行深加工，提高其燃烧效率。（）8.大气颗粒物可以加剧温室效应。（）9.煤炭燃烧产生的污染物主要通过对流扩散的方式在大气中迁移。（）10.我国正在逐步淘汰燃煤电厂，发展清洁能源。（）四、简答题（每题5分，共20分。）1.简述煤炭燃烧过程中二氧化硫的生成机制。2.简述煤炭燃烧过程中氮氧化物的生成机制。3.简述湿法脱硫技术的原理。4.简述布袋除尘器的原理。五、论述题（10分。）试述煤炭燃烧对大气环境的主要污染及其控制策略。六、计算题（10分。）某燃煤电厂每小时燃烧煤炭100吨，煤炭含硫量为1%，燃烧产生的烟气量为100万立方米/小时，烟气中二氧化硫的浓度为1000ppm（百万分率），试计算该电厂每小时产生的二氧化硫质量是多少吨？（提示：1ppm=1/1,000,000，二氧化硫的摩尔质量为64g/mol，空气的平均摩尔质量为29g/mol）七、案例分析题（15分。）某城市近年来空气质量较差，主要污染物为可吸入颗粒物和二氧化硫，已知该城市的主要能源为煤炭，且燃煤过程中污染控制措施不完善。请结合所学知识，分析该城市空气污染的主要原因，并提出相应的治理措施。试卷答案一、选择题1.C解析：煤炭的主要可燃成分是碳和氢。2.B解析：煤炭燃烧过程中，二氧化硫主要来源于煤炭中硫分的热解和氧化。3.B解析：一氧化碳是煤炭燃烧不完全燃烧的产物。4.D解析：呼吸性颗粒物（PM2.5）能深入人体肺部，危害最大。5.C解析：低氮燃烧器可以减少燃烧过程中氮氧化物的生成。6.B解析：石灰石-石膏湿法脱硫是典型的湿法脱硫技术。7.C解析：布袋除尘器通过滤袋过滤烟气中的颗粒物。8.B解析：二氧化硫在大气中通过氧化反应转化为硫酸盐气溶胶。9.B解析：颗粒物主要通过干沉降的方式从大气中去除。10.C解析：我国现行的政策是提高煤炭利用效率，控制煤炭消费总量。二、填空题1.二氧化硫，一氧化碳，氮氧化物，颗粒物解析：这些都是煤炭燃烧的主要污染物。2.有毒，亚硫酸解析：二氧化硫有毒，溶于水形成亚硫酸。3.无色无味，高解析：一氧化碳无色无味，与血红蛋白结合能力很高。4.氮氧化物，一氧化氮，二氧化氮解析：氮氧化物是一类混合物，主要包括一氧化氮和二氧化氮。5.直径小于10微米的颗粒物，直径在10-100微米的颗粒物，直径大于100微米的颗粒物解析：这是颗粒物按粒径大小的分类方法。6.水或碱性溶液，石膏解析：湿法脱硫利用水或碱性溶液吸收二氧化硫生成石膏。7.滤袋解析：布袋除尘器利用滤袋过滤颗粒物。8.煤炭的清洁高效利用，煤炭的气化，煤炭的液化解析：这是煤炭清洁利用的主要途径。9.呼吸系统疾病，心血管系统疾病，致癌解析：颗粒物对人体健康的主要危害体现在呼吸系统、心血管系统和致癌等方面。10.提高煤炭燃烧效率，采用污染控制技术，制定和实施相关环保政策解析：这些措施可以减少煤炭燃烧对大气环境的污染。三、判断题1.√解析：煤炭中含有的硫分越多，燃烧产生的二氧化硫越多。2.×解析：一氧化碳是一种无色无味的气体，但有毒。3.×解析：煤炭燃烧过程中还可以生成其他氮氧化物，如N2O。4.√解析：颗粒物的危害主要与其粒径大小有关，粒径越小危害越大。5.√解析：石灰石-石膏湿法脱硫是当前应用最广泛的脱硫技术之一。6.√解析：布袋除尘器的除尘效率主要取决于滤袋的材质和过滤风速。7.×解析：煤炭清洁利用不仅仅是深加工，还包括燃烧过程的改进等。8.√解析：大气颗粒物可以吸收或散射太阳辐射，加剧温室效应。9.×解析：颗粒物在大气中主要通过干沉降和湿沉降的方式去除。10.√解析：我国正在逐步淘汰燃煤电厂，发展清洁能源。四、简答题1.煤炭燃烧过程中二氧化硫的生成机制主要是煤炭中硫分的热解和氧化。在高温条件下，煤炭中的硫分首先热解生成硫化氢（H2S）和二氧化硫（SO2），然后H2S在更高温度下氧化生成SO2。2.煤炭燃烧过程中氮氧化物的生成机制主要分为热力型、燃料型和水动力型。热力型氮氧化物是在高温下空气中的氮气和氧气直接反应生成的；燃料型氮氧化物是煤炭中氮在燃烧过程中转化的；水动力型氮氧化物是在湿法脱硫过程中生成的。3.湿法脱硫技术的原理是利用水或碱性溶液吸收烟气中的二氧化硫，生成不溶于水的固体或液体硫酸盐，从而脱除二氧化硫。常见的湿法脱硫技术有石灰石-石膏湿法脱硫、氨法脱硫等。4.布袋除尘器的原理是利用滤袋过滤烟气中的颗粒物。烟气通过滤袋时，颗粒物被拦截在滤袋上，而干净烟气则通过滤袋排出。滤袋上的颗粒物可以通过振动、反吹等方式清除。五、论述题煤炭燃烧对大气环境的主要污染包括二氧化硫、一氧化碳、氮氧化物和颗粒物等。这些污染物会对人体健康、生态环境和大气能见度造成严重影响。控制策略主要包括：提高煤炭燃烧效率，采用污染控制技术（如脱硫、脱硝、除尘技术），制定和实施相关环保政策（如限制煤炭消费、推广清洁能源），以及加强环境监测和执法力度等。六、计算题每小时产生的二氧化硫质量=烟气量×二氧化硫浓度×二氧化硫摩尔质量/空气摩尔质量=100万立方米/小时×1000ppm×64g/mol/29g/mol=100万×10^-6×64/2