能源矿产概论试题及答案

能源矿产概论试题及答案一、单项选择题（每题1分，共30分。每题只有一个正确答案，请将正确选项的字母填在括号内）1.下列哪种能源属于一次能源中的可再生能源？（）A.天然气B.铀C.生物质D.焦炭答案：C2.世界煤炭资源储量最丰富的国家是（）A.美国B.中国C.俄罗斯D.澳大利亚答案：A3.石油“API度”数值越大，表明原油（）A.密度越大B.含硫越高C.越轻D.黏度越大答案：C4.页岩气与常规天然气在储层特征上的根本区别是（）A.有机碳含量B.渗透率C.干酪根类型D.埋藏深度答案：B5.下列哪种干酪根类型最易生成石油？（）A.Ⅰ型B.Ⅱ型C.Ⅲ型D.Ⅳ型答案：A6.煤层气的主要成分是（）A.CO₂B.N₂C.CH₄D.C₂H₆答案：C7.铀矿床中工业利用价值最高的铀矿物是（）A.钛铀矿B.沥青铀矿C.铀黑D.铜铀云母答案：B8.油砂开采中常用的“克拉克热水法”主要利用的原理是（）A.重力分异B.表面活性剂降黏C.热膨胀D.沥青密度小于水答案：B9.天然气水合物稳定存在的温度—压力条件对应图中，其稳定域位于（）A.高温高压B.低温高压C.低温低压D.高温低压答案：B10.下列哪项不是煤炭洁净利用技术？（）A.超超临界发电B.煤制油C.煤炭地下气化D.块煤露天堆放答案：D11.世界最大正在运行的海上风电场位于（）A.北海B.渤海C.墨西哥湾D.波斯湾答案：A12.锂作为战略金属，其最主要的工业矿床类型是（）A.矽卡岩型B.花岗伟晶岩型C.红土型D.沉积变质型答案：B13.石油圈闭的“三要素”不包括（）A.盖层B.储层C.烃源岩D.圈闭构造答案：C14.下列哪种技术最适合开采埋藏深度大于5000m的页岩气？（）A.蒸汽驱B.超临界CO₂压裂C.火驱D.空气驱答案：B15.铀浓缩过程中常用的分离功单位是（）A.kgB.SWUC.ppmD.%答案：B16.煤炭液化直接法（DCL）的典型催化剂为（）A.铁基B.镍钼C.铂铑D.铜锌答案：A17.油页岩的工业评价指标中，最重要的参数是（）A.含油率B.灰分C.发热量D.硬度答案：A18.下列哪种二次能源属于氢能利用的最终形式？（）A.液氢B.合成氨C.甲醇D.电力答案：D19.世界首座商业化海洋温差能电站（OTEC）位于（）A.夏威夷B.冲绳C.三亚D.巴厘岛答案：A20.钴作为新能源电池关键金属，其最大供应国是（）A.智利B.刚果（金）C.澳大利亚D.加拿大答案：B21.煤炭资源量计算时，划分经济意义的最高级别是（）A.推测的B.控制的C.探明的D.可采储量答案：D22.下列哪项不是天然气脱水常用方法？（）A.三甘醇吸收B.分子筛吸附C.低温分离D.石灰乳吸收答案：D23.油砂中沥青的黏度通常用（）评价A.赛氏秒B.恩氏度C.运动黏度mm²/sD.漏斗黏度答案：C24.铀矿原地浸出（ISL）对含矿含水层要求渗透系数一般大于（）A.0.1m/dB.1m/dC.5m/dD.10m/d答案：B25.下列哪种煤的镜质组反射率最高？（）A.褐煤B.长焰煤C.肥煤D.无烟煤答案：D26.世界最大锂盐湖——阿塔卡马盐湖位于（）A.阿根廷B.智利C.玻利维亚D.秘鲁答案：B27.页岩气井压裂后，用于评价压裂效果的微地震监测技术属于（）A.电法B.磁法C.地震法D.重力法答案：C28.煤炭地下气化（UCG）过程中，控制燃空区扩展的关键参数是（）A.注氧浓度B.气化压力C.煤层厚度D.燃空区温度答案：A29.下列哪种金属不属于铂族元素？（）A.PtB.PdC.RhD.Ag答案：D30.国际能源署（IEA）定义的“临界金属”中，对风电永磁体最关键的金属是（）A.钕B.铜C.铝D.锌答案：A二、多项选择题（每题2分，共20分。每题有两个或两个以上正确答案，多选、少选、错选均不得分）31.下列属于非常规油气资源的有（）A.致密油B.页岩气C.煤层气D.天然沥青答案：ABCD32.铀矿床主要成因类型包括（）A.不整合面型B.砂岩型C.石英卵石砾岩型D.矽卡岩型答案：ABCD33.煤炭气化产物中可作为化工原料的有（）A.COB.H₂C.CH₄D.CO₂答案：ABC34.下列属于干热岩（HDR）开发关键技术环节的有（）A.人工储层建造B.水力压裂C.井下换热器D.化学刺激答案：ABD35.锂资源提取工艺中，盐湖卤水提锂常用方法有（）A.沉淀法B.萃取法C.离子筛吸附D.煅烧—水浸答案：ABC36.天然气水合物试采面临的技术难题包括（）A.砂土液化B.井筒二次生成C.甲烷泄漏D.储层出砂答案：ABCD37.下列属于煤炭洁净燃烧技术的有（）A.循环流化床B.煤粉炉低氮燃烧C.煤炭地下气化D.超超临界锅炉答案：ABD38.影响页岩气井EUR（最终可采储量）的核心因素有（）A.有机碳含量B.脆性指数C.水平段长度D.压裂段数答案：ABCD39.钴资源供应链风险来源包括（）A.地缘政治B.手采矿童工问题C.港口物流D.红土镍矿伴生比例低答案：ABC40.下列属于二次电池回收有价金属湿法工艺步骤的有（）A.酸浸B.除杂C.萃取分离D.电积答案：ABCD三、判断题（每题1分，共10分。正确打“√”，错误打“×”）41.油砂中沥青含量大于10wt%即可称为富矿。（）答案：√42.铀的化学价态在地壳中主要以U⁶⁺形式存在。（）答案：×43.煤炭间接液化（ICL）先气化再合成油品，产品以柴油为主。（）答案：√44.锂云母精矿提锂成本普遍低于盐湖卤水提锂。（）答案：×45.干热岩开发不需要任何水介质，可实现完全无水开采。（）答案：×46.天然气水合物分解过程为吸热反应。（）答案：√47.煤层气井排采过程中，井底流压越低，产气量一定越高。（）答案：×48.世界钴资源储量中，海底锰结核占比超过陆地矿床。（）答案：×49.钕铁硼永磁体中，钕元素占比约为30wt%。（）答案：×50.煤炭地下气化燃空区温度可达1200℃以上。（）答案：√四、填空题（每空1分，共20分）51.石油生成的主要母质干酪根类型为________型和________型。答案：Ⅰ、Ⅱ52.铀浓缩的两种商用技术为________法和________法。答案：气体离心、气体扩散（或“离心、扩散”）53.煤炭间接液化的核心设备是________炉和________反应器。答案：气化、费托合成54.页岩气藏“甜点区”评价常用的地球化学指标TOC大于________wt%，脆性指数大于________。答案：2、4055.锂云母化学式为________，其中Li₂O理论含量为________wt%。答案：KLi₁.₅Al₁.₅(Si₃Al)O₁₀(F,OH)₂、3.5—4.0（填3.5即可）56.天然气水合物试采中，井筒二次生成抑制剂常用________类高分子。答案：动力学57.世界最大铂族金属矿床位于________杂岩体，成因类型为________。答案：布什维尔德、层状镁铁质侵入体58.钴的地球化学性质与________元素相似，常呈________伴生出现。答案：镍、类质同象59.油砂露天开采剥离比经济极限为________m³/m³，当沥青含量大于________wt%时适合。答案：2、1060.干热岩人工储层建造后，储层体积应大于________×10⁶m³，裂隙间距控制在________m以内。答案：1、50五、简答题（每题6分，共30分）61.简述砂岩型铀矿原地浸出（ISL）对含水层水文地质条件的具体要求。答案：①含水层渗透系数1—10m/d，保证溶浸剂流动；②含水层厚度>5m，提供足够反应空间；③矿层上下存在稳定泥岩隔水层，防止溶浸液越流；④地下水矿化度<3g/L，减少化学干扰；⑤含水层承压，利于溶浸液回收；⑥矿层U品位>0.03%，保证经济回报。62.对比煤炭直接液化（DCL）与间接液化（ICL）在工艺路线、产品特征、CO₂排放方面的差异。答案：DCL：煤粉与溶剂、催化剂在400—470℃、15—30MPa下加氢裂解，重质油品多，芳烃高，CO₂排放约5.5t/t油品；ICL：先气化得合成气，再费托合成，产品链简单、直链烷烃多，可生产高标号柴油、石脑油，CO₂排放约3.8t/t油品，易于捕集气化环节高浓度CO₂。63.说明页岩气藏压裂后“应力阴影”效应对裂缝扩展的影响及工程对策。答案：应力阴影使先压裂段产生水平应力场旋转，抑制后续裂缝转向，导致缝网复杂度下降；对策：①优化段簇间距至15—25m，降低干扰；②采用暂堵转向技术，二次激活新缝；③交替压裂次序，利用时间差释放应力；④增加压裂液黏度，提高缝内净压力，克服地应力差异。64.阐述盐湖卤水提锂中“铝系离子筛”吸附机理及优缺点。答案：机理：Li⁺与铝系层状氧化物晶格空位发生嵌入/脱嵌，实现选择性吸附；优点：Li⁺选择性好、Mg²⁺/Li⁺分离系数>100，可循环使用>200次；缺点：铝系离子筛密度大，流化床易沉降，需造粒降低强度损失，酸性脱附液腐蚀设备，投资高。65.结合实例说明铂族金属在氢能产业链中的关键作用及供应风险。答案：质子交换膜电解水制氢需Pt/C催化剂，每kW用铂0.3—0.5g；燃料电池汽车单车用铂20—30g，丰田Mirai二代降至10g；全球铂年产量约180t，南非占73%，一旦出现矿山罢工或电网瘫痪，铂价飙升将直接推高氢能成本；回收端，燃料电池堆铂回收率>95%，但回收渠道尚未完善，加剧中长期风险。六、计算题（每题10分，共20分）66.某煤层气井排采数据：储层压力5.2MPa，井底流压1.8MPa，储层温度28℃，煤层厚度6m，渗透率2md，井筒半径0.1m，供给半径300m，气体黏度0.012mPa·s，体积系数198。试用拟稳态径向流公式计算日产气量（标准状态）。答案：Q=2πkh(Pe−Pw)/(μBln(re/rw))=2×3.14×2×6×(5.2−1.8)×10³/(0.012×198×ln(300/0.1))=3.14×24×3.4×10³/(0.012×198×8.006)=256×10³/19.0≈13474m³/d。67.某铀矿ISL矿山年注入溶浸液400×10⁴m³，平均铀浓度60mg/L，回收率85%，产品为U₃O₈。计算年产能（tU₃O₈），并求若尾液铀浓度降至5mg/L，可再回收多少吨U₃O₈。答案：①年回收铀金属量=400×10⁴m³×60g/m³×0.85=204t；U₃O₈量=204×1.179=240.3t。②尾液剩余铀=400×10⁴×5g=20t；可回收20×0.85=17t金属，折合U₃O₈20.0t。七、综合论述题（20分）68.全球碳中和背景下，能源矿产供应链呈现“能源安全”与“低碳约束”双重博弈。请从地缘政治、技术创新、循环经济三个维度，系统论述我国保障镍、钴、锂三种关键电池金属供应安全的战略路径，要求结合数据、案例与政策，逻辑清晰，不少于600字。答案示例：地缘政治维度：2022年全球锂储量2600万t金属量，智利、澳大利亚、阿根廷占78%，我国储量仅6%，但冶炼产能占全球60%；钴储量刚果（金）占46%，我国进口依存度97%；镍储量印尼、澳大利亚、巴西合计占58%，我国红土镍矿进口85%。应对策略：①“资源换市场”模式，以新能源整车下游订单换取上游股权，如宁德时代投资印尼红土镍矿高压酸浸（HPAL）项目，锁定镍金属7万t/a；②国家层面建立“关键金属海外权益资源池”，通过丝路基金、亚投行提供政治风险保险，鼓励企业获取钴矿股权，目标2030年海外权益钴储量≥30万t；③强化南南合作，与拉美国家签订政府间锂盐湖开发框架协议，规避国有化风险。技术创新维度：①国内贫锂黏土提锂技术突破，江西宜春锂云母—长石型原矿Li₂O0.35%，采用硫酸盐焙烧—水浸工艺，成本降至2.8万元/t，较南美盐湖碳酸锂到岸价低15%，2025年规划产能10万tLCE；②深海锰结核富钴结壳采选冶一体化，我国“蛟龙”号已获取西太平洋结壳样品，钴品位0.8%，研发还原焙烧—氨浸工艺，钴回收率>90%，预计2035年商业化；③二次电池回收湿法工艺升级