2026年国电煤化验竞赛理论试题及答案

2026年国电煤化验竞赛理论试题及答案一、单项选择题（每题1分，共30分）1.按照GB/T212-2008《煤的工业分析方法》规定，空气干燥煤样水分测定中，鼓风干燥箱的温度应控制在（）A.105℃～110℃B.145℃±5℃C.815℃±10℃D.900℃±10℃答案：A。解析：空气干燥法测定煤中水分，温度控制在105℃～110℃，此温度下可蒸发煤中游离水分，同时避免结晶水分解和有机质氧化。2.煤的挥发分测定中，马弗炉的温度要求是（）A.815℃±10℃B.900℃±10℃C.105℃～110℃D.1200℃±10℃答案：B。解析：挥发分测定需在900℃±10℃下隔绝空气加热7min，确保煤中有机质和部分矿物质分解逸出。3.下列煤种中，干燥无灰基挥发分Vdaf最高的是（）A.无烟煤B.贫煤C.烟煤D.褐煤答案：D。解析：褐煤是变质程度最低的煤种，挥发分含量最高，通常Vdaf大于40%；无烟煤变质程度最高，Vdaf多低于10%。4.煤的发热量测定中，常用的热容量标定物质是（）A.苯甲酸B.萘C.蔗糖D.煤标样答案：A。解析：苯甲酸热值稳定、纯度高，是国际上通用的氧弹热量计热容量标定物质，其热值准确已知，便于计算热容量。5.按照GB/T213-2008《煤的发热量测定方法》，发热量测定时氧气的压力应控制在（）A.2.0MPa～2.5MPaB.1.0MPa～1.5MPaC.3.0MPa～3.5MPaD.0.5MPa～1.0MPa答案：A。解析：氧弹充氧压力需达到2.0MPa～2.5MPa，确保煤样完全燃烧，若压力过低，可能导致燃烧不完全，影响发热量测定结果。6.煤中全硫测定的艾氏卡法中，所用的艾氏剂是（）A.氧化镁与无水碳酸钠的混合物B.氧化锌与无水碳酸钠的混合物C.氧化镁与碳酸氢钠的混合物D.氧化锌与碳酸氢钠的混合物答案：A。解析：艾氏剂由2份质量的氧化镁和1份质量的无水碳酸钠混合而成，氧化镁可防止硫酸钠在高温下分解，碳酸钠用于捕捉硫提供硫酸钠。7.煤中全硫的测定方法中，（）方法可同时测定无机硫和有机硫A.艾氏卡法B.库仑滴定法C.高温燃烧中和法D.都可以答案：D。解析：艾氏卡法、库仑滴定法、高温燃烧中和法均能将煤中各种形态的硫（有机硫、硫化铁硫、硫酸盐硫）转化为可测定的形态，从而测定全硫含量。8.煤中灰分的测定中，缓慢灰化法的加热程序是（）A.室温升至500℃保持30min，再升至815℃±10℃保持1hB.室温升至815℃±10℃保持1hC.室温升至900℃±10℃保持1hD.室温升至1000℃±10℃保持1h答案：A。解析：缓慢灰化法先升温至500℃保持30min，目的是让煤中硫化物和有机质缓慢氧化，避免因温度骤升导致硫逸出不完全或煤样爆燃，之后升至815℃±10℃灼烧至恒重，确保灰化完全。9.煤的哈氏可磨性指数测定中，使用的标准煤样的哈氏可磨性指数为（）A.50±2B.60±2C.70±2D.80±2答案：C。解析：哈氏可磨性指数测定以哈氏可磨性指数为70±2的标准煤样作为参照，通过对比待测煤样与标准煤样的研磨后过筛率计算指数。10.煤的真相对密度测定中，常用的密度瓶法中，使用的液体介质是（）A.水B.甲苯C.酒精D.四氯化碳答案：B。解析：甲苯不与煤样反应，且对煤的浸润性好，能避免煤样吸水，保证真相对密度测定结果准确；水会吸附于煤的孔隙中，导致测定值偏高。11.下列因素中，不会影响煤的发热量测定结果的是（）A.氧弹漏气B.煤样粒度C.环境温度D.称量误差答案：B。解析：煤样粒度只要达到0.2mm以下，就能保证燃烧完全，对发热量测定结果无显著影响；氧弹漏气会导致热量散失，环境温度波动影响热交换，称量误差直接影响煤样质量，均会干扰结果。12.煤中碳、氢元素测定中，吸收水分的吸收剂是（）A.无水氯化钙B.碱石棉C.过氧化镁D.硅胶答案：A。解析：无水氯化钙吸水性强，且吸收水分后性质稳定，是碳氢测定中吸收燃烧提供水的常用吸收剂；碱石棉用于吸收二氧化碳。13.按照GB/T1574-2007《煤灰成分分析方法》，煤灰中二氧化硅的测定方法是（）A.重量法B.容量法C.比色法D.原子吸收分光光度法答案：A。解析：重量法测定煤灰中二氧化硅准确度高，通过将煤灰熔融、酸化、过滤灼烧后称量二氧化硅质量，是煤灰成分分析的经典方法。14.煤的热稳定性测定中，热稳定性指标TS+6是指（）A.加热后残留的大于6mm粒度煤样占总煤样的质量百分比B.加热后产生的小于6mm粒度煤样占总煤样的质量百分比C.加热后残留的大于10mm粒度煤样占总煤样的质量百分比D.加热后产生的小于10mm粒度煤样占总煤样的质量百分比答案：A。解析：热稳定性TS+6表示煤样在规定条件下加热后，粒度大于6mm的残留煤样占原煤样的质量分数，数值越大说明热稳定性越好。15.下列关于煤中水分的说法，错误的是（）A.煤中水分包括外在水分和内在水分B.空气干燥基水分Mad是内在水分的一部分C.干燥基水分Md为0D.收到基水分Mar是煤在收到状态下的总水分答案：C。解析：干燥基是指以无水煤样为基准，干燥基水分Md理论上为0，但实际测定中可能因煤样未完全干燥存在微小偏差，不过定义上干燥基不含水分。16.煤的粘结性测定中，罗加指数R.I的测定需要使用（）A.无烟煤B.烟煤C.褐煤D.焦炭答案：A。解析：罗加指数测定需将待测烟煤与标准无烟煤按1:1混合，在规定条件下焦化，通过粘结后的焦块强度计算粘结性指标。17.发热量测定中，若煤样燃烧后氧弹内有黑色残渣，说明（）A.燃烧不完全B.煤样水分过高C.氧气压力不足D.以上都可能答案：D。解析：燃烧不完全可能是煤样水分过高（水分蒸发吸热，降低燃烧温度）、氧气压力不足（供氧不足）或煤样粒度偏大等原因导致，均会使部分煤样未完全燃烧，残留黑色炭粒。18.煤中全水分的测定方法中，适用于所有煤种的是（）A.通氮干燥法B.空气干燥法C.微波干燥法D.一步法答案：A。解析：通氮干燥法在氮气氛围中干燥，可防止煤样氧化，适用于所有煤种，尤其是易氧化的褐煤和烟煤；空气干燥法可能导致易氧化煤样水分测定结果偏低。19.下列煤质指标中，属于煤的工业分析项目的是（）A.碳、氢B.全硫C.水分、灰分、挥发分、固定碳D.发热量答案：C。解析：煤的工业分析包括水分（M）、灰分（A）、挥发分（V）和固定碳（FC）四项，是评价煤质的基础指标；碳、氢属于元素分析，全硫和发热量为专项指标。20.煤的哈氏可磨性指数HGI越大，说明煤的（）A.可磨性越好B.可磨性越差C.发热量越高D.灰分越高答案：A。解析：哈氏可磨性指数HGI表示煤被磨碎的难易程度，HGI越大，说明煤越容易被磨碎，可磨性越好，通常HGI在40～120之间。21.煤灰熔融性测定中，常用的气氛是（）A.氧化性气氛B.还原性气氛C.中性气氛D.以上都可以答案：B。解析：煤灰熔融性测定通常在弱还原性气氛中进行，模拟锅炉内煤灰的实际燃烧环境（如煤粉炉中局部区域为弱还原性），测定结果更具实际指导意义。22.煤中氮元素的测定方法是（）A.开氏法B.燃烧法C.比色法D.重量法答案：A。解析：开氏法是测定煤中氮的经典方法，通过浓硫酸消化将煤中氮转化为氨，再用酸碱滴定法测定，准确度高，适用于各种煤种。23.下列关于煤的分类，说法正确的是（）A.烟煤的干燥无灰基挥发分Vdaf在10%～40%之间B.贫煤的粘结性大于烟煤C.无烟煤的着火温度最低D.褐煤的灰分含量最高答案：A。解析：烟煤的Vdaf范围为10%～40%，介于褐煤和无烟煤之间；贫煤属于烟煤中变质程度较高的煤种，粘结性较弱；无烟煤着火温度最高；褐煤灰分含量不一定最高，部分烟煤灰分也可能很高。24.煤的发热量测定中，冷却校正的目的是（）A.消除环境温度与内筒温度差导致的热交换B.校正煤样的水分C.校正煤样的灰分D.校正氧气压力答案：A。解析：发热量测定过程中，内筒与外筒（环境）存在温度差，会发生热交换，冷却校正就是通过公式计算这部分热交换量，确保测定的发热量为煤样完全燃烧释放的热量。25.煤中硫酸盐硫的测定方法是（）A.盐酸浸取-重量法B.艾氏卡法C.库仑滴定法D.高温燃烧中和法答案：A。解析：硫酸盐硫可溶于盐酸，通过盐酸浸取煤样，将硫酸盐转化为硫酸根，再用氯化钡沉淀硫酸根，称量硫酸钡质量计算硫酸盐硫含量。26.按照GB/T211-2017《煤中全水分的测定方法》，全水分测定的煤样粒度应小于（）A.0.2mmB.1mmC.6mmD.13mm答案：D。解析：全水分测定的煤样粒度通常要求小于13mm，若煤样水分含量较高，可使用小于6mm的粒度，但需保证代表性；0.2mm粒度用于工业分析和发热量测定。27.下列煤质指标中，可用于判断煤的着火难易程度的是（）A.挥发分B.灰分C.发热量D.水分答案：A。解析：挥发分含量越高，煤的着火温度越低，越容易着火，因为挥发分易先逸出并燃烧，带动煤粒着火；灰分、水分过高会降低着火温度，发热量与着火难易无直接关联。28.煤的粘结性测定中，胶质层最大厚度Y值越大，说明煤的（）A.粘结性越强B.粘结性越弱C.发热量越高D.灰分越高答案：A。解析：胶质层最大厚度Y值是衡量烟煤粘结性的重要指标，Y值越大，说明煤在焦化过程中形成的胶质体越多，粘结性越强，通常Y值大于25mm的煤为强粘结性煤。29.煤的发热量测定中，氧弹内加入蒸馏水的目的是（）A.吸收燃烧提供的二氧化碳和二氧化硫B.冷却氧弹C.作为内筒水的补充D.防止煤样飞溅答案：A。解析：氧弹内加入10mL蒸馏水，用于吸收煤样燃烧提供的二氧化碳和二氧化硫，转化为碳酸和亚硫酸，便于后续计算高位发热量与低位发热量的差值。30.煤中固定碳FC的计算公式是（）A.FCad=100-Mad-Aad-VadB.FCd=100-Ad-VdC.FCdaf=100-VdafD.以上都对答案：D。解析：固定碳是煤样除去水分、灰分和挥发分后的残留物，不同基准下的固定碳计算公式分别为空气干燥基FCad=100-Mad-Aad-Vad，干燥基FCd=100-Ad-Vd，干燥无灰基FCdaf=100-Vdaf。二、多项选择题（每题2分，共20分，多选、少选、错选均不得分）1.煤的工业分析项目包括（）A.水分B.灰分C.挥发分D.固定碳E.全硫答案：ABCD。解析：工业分析涵盖水分、灰分、挥发分和固定碳，全硫属于专项分析项目，不属于工业分析范畴。2.煤中硫的存在形态包括（）A.有机硫B.硫化铁硫C.硫酸盐硫D.元素硫答案：ABC。解析：煤中硫主要以有机硫、硫化铁硫（黄铁矿硫等）、硫酸盐硫三种形态存在，元素硫含量极少，通常可忽略不计。3.煤的发热量测定中，影响测定结果的因素有（）A.热容量标定的准确性B.煤样的粒度和称量C.氧弹的密封性D.环境温度的稳定性E.冷却校正的准确性答案：ABCDE。解析：热容量标定不准确会导致发热量计算错误；煤样粒度偏大或称量误差影响燃烧完全性；氧弹漏气导致热量散失；环境温度波动影响热交换；冷却校正不当会引入系统误差，这些因素均会影响发热量测定结果。4.下列煤种中，属于烟煤的有（）A.贫煤B.肥煤C.焦煤D.瘦煤E.褐煤答案：ABCD。解析：烟煤包括贫煤、贫瘦煤、瘦煤、焦煤、肥煤、1/3焦煤、气肥煤、气煤、1/2中粘煤、弱粘煤、不粘煤、长焰煤等；褐煤单独列为一类，不属于烟煤。5.煤灰熔融性的特征温度包括（）A.变形温度（DT）B.软化温度（ST）C.流动温度（FT）D.着火温度答案：ABC。解析：煤灰熔融性测定的三个特征温度为变形温度DT、软化温度ST和流动温度FT，用于评价煤灰在高温下的熔融特性；着火温度是煤的燃烧特性指标。6.煤的全水分测定方法包括（）A.通氮干燥法B.空气干燥法C.微波干燥法D.一步法E.两步法答案：ABCDE。解析：GB/T211-2017规定了通氮干燥法、空气干燥法、微波干燥法三种直接测定方法，同时规定了一步法和两步法适用于不同粒度和水分含量的煤样。7.下列关于煤的哈氏可磨性指数的说法，正确的有（）A.HGI越大，煤的可磨性越好B.HGI测定需要使用标准无烟煤C.HGI测定的煤样粒度应小于0.2mmD.HGI与煤的硬度成正比答案：AC。解析：HGI越大，煤越易磨碎，可磨性越好；测定煤样粒度需小于0.2mm；罗加指数测定使用标准无烟煤，哈氏可磨性指数使用标准煤样；HGI与煤的硬度成反比，硬度越大，HGI越小。8.煤的元素分析项目包括（）A.碳B.氢C.氧D.氮E.硫答案：ABCDE。解析：煤的元素分析主要测定碳、氢、氧、氮、硫五种元素的含量，其中碳、氢是主要可燃元素，氧、氮为非可燃元素，硫为有害元素。9.下列煤质指标中，属于煤的工艺性质的是（）A.粘结性B.发热量C.热稳定性D.可磨性E.煤灰熔融性答案：ACDE。解析：煤的工艺性质是指煤在加工利用过程中表现出的特性，包括粘结性、热稳定性、可磨性、煤灰熔融性等；发热量是煤的化学性质，反映煤的可燃能力。10.煤的发热量测定中，高位发热量Qgr与低位发热量Qnet的区别在于（）A.高位发热量包含燃烧提供水的汽化潜热B.低位发热量不包含燃烧提供水的汽化潜热C.高位发热量是实际可利用的热量D.低位发热量是实际可利用的热量答案：ABD。解析：高位发热量Qgr是煤完全燃烧释放的总热量，包含燃烧提供的水（煤中水分和氢燃烧提供的水）以液态存在时的热量；低位发热量Qnet是扣除水的汽化潜热后的热量，是工业上实际可利用的热量。三、判断题（每题1分，共15分，正确打√，错误打×）1.煤的干燥无灰基挥发分Vdaf是指以干燥无灰煤为基准的挥发分含量。（）答案：√。解析：干燥无灰基是假设煤样中不含水分和灰分的基准，Vdaf能准确反映煤的变质程度。2.煤的发热量测定中，氧弹内必须加入氧气，且氧气纯度越高越好。（）答案：√。解析：氧气纯度需达到99.5%以上，确保煤样完全燃烧，若氧气纯度低，含有的氮气等杂质会影响燃烧效果，甚至导致燃烧不完全。3.艾氏卡法测定煤中全硫时，提供的硫酸钠需用盐酸溶解后，再用氯化钡沉淀测定。（）答案：√。解析：艾氏卡法中，煤样与艾氏剂混合灼烧，硫转化为硫酸钠，用热水浸取后，加盐酸酸化，再用氯化钡沉淀硫酸根，称量硫酸钡质量计算全硫含量。4.煤的灰分是煤中矿物质在燃烧后形成的残留物，其组成与煤中矿物质完全相同。（）答案：×。解析：煤中矿物质在燃烧过程中会发生分解、氧化、化合等反应，如碳酸钙分解为氧化钙和二氧化碳，硫化铁氧化为氧化铁和二氧化硫，因此灰分组成与原矿物质不同。5.褐煤的干燥无灰基高位发热量Qgr,daf通常大于20MJ/kg。（）答案：×。解析：褐煤变质程度低，有机质含量相对较少，干燥无灰基高位发热量Qgr,daf多低于20MJ/kg，部分年轻褐煤甚至低于16MJ/kg。6.煤的哈氏可磨性指数HGI测定中，煤样的制备粒度应小于0.2mm。（）答案：√。解析：哈氏可磨性指数测定要求煤样粒度小于0.2mm，且需在空气中干燥至空气干燥状态，确保煤样均匀性和可磨性测定的准确性。7.煤中内在水分是指吸附在煤颗粒内部毛细孔中的水分，只能在105℃～110℃下才能除去。（）答案：√。解析：内在水分与煤的孔隙结构有关，需在105℃～110℃下干燥至恒重才能完全除去；外在水分附着在煤颗粒表面，可在常温下风干除去。8.煤的胶质层最大厚度Y值越大，说明煤的粘结性越强，越适合炼焦。（）答案：√。解析：胶质层厚度Y值反映煤在焦化过程中形成胶质体的能力，Y值越大，胶质体越厚，粘结性越强，是评价炼焦煤的重要指标，Y值大于25mm的煤为优质炼焦煤。9.煤的发热量测定中，热容量的标定应与发热量测定在相同的环境温度下进行。（）答案：√。解析：热容量受环境温度影响，标定热容量时的环境温度应与测定发热量时的环境温度相差不超过5℃，否则需进行温度校正，确保热容量准确。10.煤中全硫的测定方法中，库仑滴定法的测定结果比艾氏卡法更准确。（）答案：×。解析：艾氏卡法是全硫测定的仲裁方法，准确度最高；库仑滴定法测定速度快，但准确度略低于艾氏卡法，适用于日常批量测定。11.无烟煤的着火温度比褐煤高，因此更难着火燃烧。（）答案：√。解析：无烟煤挥发分含量低，着火温度通常在450℃～600℃之间；褐煤挥发分高，着火温度多在250℃～450℃之间，所以无烟煤更难着火。12.煤的热稳定性测定中，TS+6数值越小，说明煤的热稳定性越好。（）答案：×。解析：TS+6是加热后大于6mm粒度煤样的质量百分比，数值越大，说明煤在加热后破碎越少，热稳定性越好；数值越小，热稳定性越差。13.煤的元素分析中，碳、氢、氧、氮、硫五种元素的含量之和为100%（干燥无灰基）。（）答案：√。解析：干燥无灰基煤样中，除碳、氢、氧、氮、硫外，其他元素含量极少，可忽略不计，因此五种元素含量之和约为100%。14.煤的全水分测定中，两步法适用于水分含量较高、粒度较大的煤样。（）答案：√。解析：两步法先测定粒度大于13mm煤样的外在水分，再将破碎后的小于13mm煤样测定内在水分，两者结合计算全水分，适用于水分高、易破碎的煤样，可减少煤样破碎过程中的水分损失。15.煤灰的熔融性与煤灰的成分有关，其中氧化铝含量越高，煤灰的熔融温度越高。（）答案：√。解析：氧化铝（Al₂O₃）是高熔点氧化物，煤灰中Al₂O₃含量越高，煤灰的变形温度、软化温度和流动温度越高；氧化钠、氧化钾等碱金属氧化物会降低煤灰熔融温度。四、简答题（每题5分，共20分）1.简述煤的工业分析的意义和作用。答：煤的工业分析是煤质分析的基础，其意义和作用主要包括：（1）评价煤的基本性质，通过水分、灰分、挥发分和固定碳四项指标，初步判断煤的变质程度、可燃能力和利用方向；（2）为煤的加工利用提供基础数据，如发电用煤需关注灰分、发热量，炼焦用煤需关注挥发分和粘结性；（3）作为贸易计价的依据，工业分析指标是煤炭贸易中合同约定的重要内容，直接影响煤炭价格；（4）为煤矿生产和煤炭分选提供指导，通过工业分析了解煤质变化，优化采煤和分选工艺，提高煤炭质量；（5）用于煤的分类，我国煤炭分类标准以干燥无灰基挥发分Vdaf和粘结性指标为主要依据，工业分析是分类的基础。2.煤的发热量测定中，为什么要进行冷却校正？简述冷却校正的原理。答：发热量测定过程中，内筒与外筒（环境）存在温度差，会发生热交换：当内筒温度高于外筒时，内筒会向外界散热；当内筒温度低于外筒时，外界会向内筒传热。若不进行冷却校正，测定的发热量会因热交换而偏离真实值。冷却校正的原理是通过测定内筒温度随时间的变化，计算出试验期间内筒与外筒之间的热交换量，将其校正到绝热状态下的发热量。具体来说，根据牛顿冷却定律，热交换量与内筒和外筒的温度差、时间成正比，通过计算冷却常数和综合常数，对观测到的温度升高值进行校正，得到真实的温度升高值，进而计算准确的发热量。3.简述煤中全硫的三种存在形态及各自的测定方法。答：煤中全硫主要有三种存在形态：（1）有机硫，与煤的有机质结合，分布均匀，难以单独分离；（2）硫化铁硫，主要以黄铁矿（FeS₂）形式存在，部分为白铁矿、磁黄铁矿等；（3）硫酸盐硫，主要以硫酸钙（CaSO₄·2H₂O）形式存在，也有少量硫酸亚铁等。各自的测定方法：（1）有机硫：通常通过全硫减去硫化铁硫和硫酸盐硫得到，也可直接用氧化法或色谱法测定，但操作复杂；（2）硫化铁硫：采用硝酸浸取-重铬酸钾滴定法，硝酸可溶解硫化铁，将Fe²+氧化为Fe³+，再用重铬酸钾滴定Fe³+，计算硫化铁硫含量；（3）硫酸盐硫：采用盐酸浸取-重量法，盐酸溶解硫酸盐，提供硫酸根，加氯化钡沉淀硫酸根，称量硫酸钡质量计算硫酸盐硫含量。全硫的测定方法包括艾氏卡法、库仑滴定法和高温燃烧中和法，可同时测定三种形态的硫。4.煤灰熔融性测定中，弱还原性气氛是如何实现的？其作用是什么？答：弱还原性气氛的实现方法有两种：（1）在炉内通入50%±10%的氢气和50%±10%的二氧化碳混合气体；（2）在炉内放置石墨或焦炭，使空气中的氧气与碳反应提供一氧化碳，形成CO-CO₂-H₂O的弱还原性气氛。弱还原性气氛的作用是模拟工业锅炉、高炉等设备中煤灰的实际燃烧环境，因为在这些设备中，煤炭燃烧时局部区域会因供氧不足形成弱还原性气氛，此时煤灰的熔融特性与氧化性气氛下差异较大。若在氧化性气氛下测定，煤灰中的Fe元素会以Fe₂O₃形式存在，熔点较高；而在弱还原性气氛下，Fe元素以FeO形式存在，FeO与其他氧化物形成低熔点共晶体，导致煤灰熔融温度降低，因此弱还原性气氛下的测定结果更能反映煤灰在实际使用中的熔融特性，为锅炉设计和运行提供准确依据。五、计算题（共15分）1.某煤样的工业分析结果如下：空气干燥基水分Mad=2.50%，空气干燥基灰分Aad=20.00%，空气干燥基挥发分Vad=25.00%，收到基水分Mar=8.00%。计算该煤样的干燥基灰分Ad、干燥无灰基挥发分Vdaf和收到基灰分Aar。（6分）解：（1）干燥基灰分Ad的计算公式为：Ad=(Aad×100)/(100Mad)=(20.00×100)/(1002.50)=2000/97.50≈20.51%（2）干燥无灰