2026年煤化学与化工试题及答案

2026年煤化学与化工试题及答案一、单项选择题（每题1.5分，共15分）1.煤化程度最高的煤种是（）。A.褐煤B.烟煤C.无烟煤D.泥炭答案C解析按煤化程度由低到高依次为泥炭、褐煤、烟煤、无烟煤，无烟煤煤化程度最高，含碳量最高，挥发分最低。2.煤的工业分析中，测定挥发分时的加热温度为（）。A.850±20℃B.900±10℃C.105±2℃D.815±10℃答案B解析挥发分测定条件为隔绝空气、在900±10℃下加热7min。选项C为水分测定温度，D为灰分测定温度。3.下列指标中，表征煤粘结性的常用指标是（）。A.挥发分B.粘结指数（G值）C.灰熔点D.发热量答案B解析粘结指数（G值）是评价煤在焦化过程中粘结能力的重要指标。挥发分和发热量属于煤的工艺性质，灰熔点反映煤灰的熔融特性。4.煤中硫的存在形态不包括（）。A.硫酸盐硫B.黄铁矿硫C.有机硫D.单质硫答案D解析煤中硫通常分为有机硫、黄铁矿硫和硫酸盐硫三类，一般不单独存在单质硫。5.煤的气化过程中，气化剂通常不包括（）。A.空气B.水蒸气C.氧气D.氮气答案D解析煤气化常用气化剂为空气、水蒸气、氧气或富氧空气。氮气不参与气化反应，常作为惰性载气。6.煤热解过程中，半焦大量生成的主要温度区间为（）。A.100–200℃B.300–550℃C.550–750℃D.900–1000℃答案C解析煤热解大致可分为干燥脱气阶段（<300℃）、解聚分解阶段（300–550℃）和缩聚阶段（550–750℃）。半焦大量生成发生在缩聚阶段，即550–750℃。7.煤的发热量最常用的表示单位是（）。A.kJ/kgB.kJ/molC.J/g·℃D.kW·h答案A解析煤的发热量以单位质量煤燃烧放出的热量表示，常用单位为kJ/kg（或MJ/kg）。8.下列煤化工产品中，不属于煤焦化产品的是（）。A.焦炭B.煤焦油C.电石D.焦炉煤气答案C解析煤焦化主要产品为焦炭、煤焦油和焦炉煤气。电石通常由焦炭与石灰在电炉中反应制得，属于煤化工的下游深加工产品，而非煤焦化直接产品。9.煤中灰分的主要来源不包括（）。A.成煤植物本身含有的矿物质B.成煤过程中混入的风砂尘土C.煤中内在水分D.煤层中伴生的黄铁矿等无机物答案C解析灰分来源于煤中矿物质，包括原生矿物质（成煤植物所含）、次生矿物质（成煤过程混入）和外来矿物质（开采混入），与水分无关。10.煤直接液化过程中，最常用的催化剂为（）。A.铁系催化剂B.镍系催化剂C.铂系催化剂D.铜系催化剂答案A解析煤直接液化常用铁系催化剂（如赤泥、黄铁矿等），价廉易得、活性适中。镍、铂等虽活性高但价格昂贵且易中毒失活。二、判断题（每题1分，共10分）1.煤化程度越高，煤中碳含量越高，氢含量越低。答案正确2.煤的挥发分是指煤在空气中加热时逸出的气态产物。答案错误解析挥发分是在隔绝空气（通氮气）条件下加热煤时逸出的气态产物，而非在空气中加热。3.粘结指数G值越大，表示煤的粘结性越好。答案正确4.煤的发热量分为高位发热量和低位发热量，二者的差值主要是水的汽化潜热。答案正确5.煤灰熔融性温度越高，煤越容易结渣。答案错误解析煤灰熔融性温度越高，越不易结渣；灰熔点低，才容易在气化炉或锅炉中熔融结渣。6.煤的岩相组成中，镜质组是主要的活性组分。答案正确7.加氢液化过程中，氢气的消耗量与煤的转化率无关。答案错误解析煤转化率越高，断裂的化学键越多，消耗的氢量也越大，二者密切相关。8.焦炭的强度是评价焦炭质量的重要指标，其中热强度（CSR）反映焦炭在高温下的抗劣化能力。答案正确9.煤的工业分析中，水分和灰分的测定可共用同一份试样依次进行。答案正确10.煤的地下气化是一种将地下煤炭直接转化为可燃气的技术。答案正确三、填空题（每空1分，共15分）1.煤的工业分析包括__、、和__四项指标。答案水分、灰分、挥发分、固定碳2.中国煤炭分类国家标准中，煤的分类指标主要包括__和__。答案煤化程度参数（干燥无灰基挥发分Vd3.煤中的有机硫主要包括__和__两种形态。答案硫醇（巯基）、噻吩（或硫醚、二硫化物，答出任意两种即可）4.煤热解的三阶段理论中，第一阶段为__，第二阶段为，第三阶段为__。答案干燥脱气阶段、解聚分解阶段、缩聚阶段5.煤气化的基本反应中，水蒸气与碳的反应为____反应（填"吸热"或"放热"）。答案吸热解析C+6.煤液化分为__液化和__液化两种主要工艺路线。答案直接液化、间接液化7.焦炭的工业分析指标中，____含量过高会降低焦炭的冶金性能。答案灰分（或硫分，答出任意一个即可）四、简答题（每题6分，共30分）1.简述煤的工业分析中各指标的定义及其意义。答案(1)水分：煤中游离水和结合水的总量，影响煤的发热量和运输成本；(2)灰分：煤完全燃烧后残留的无机矿物质，灰分高则发热量低、焦炭质量差；(3)挥发分：煤在隔绝空气高温加热时逸出的气态产物，是评价煤化程度和燃烧特性的重要指标；(4)固定碳：煤中除去水分、灰分和挥发分后的可燃部分，固定碳高则煤质好、发热量高。2.煤的气化过程主要分为哪几个阶段？各阶段的主要反应是什么？答案煤的气化过程一般分为三个阶段：(1)干燥与热解阶段（<500℃）：煤受热脱除水分并热解，析出挥发分，生成半焦；(2)气化反应阶段（800–1000℃）：半焦中的碳与气化剂（O2、H2OCCC(3)甲烷化及副反应阶段：部分气体进一步反应生成CH3.简述煤的粘结性与结焦性的区别与联系。答案(1)粘结性：煤在隔绝空气加热时，自身粘结形成焦块的能力，反映煤的塑性特征；(2)结焦性：煤在工业焦炉中炼焦时，生成具有一定强度和块度的冶金焦的能力；(3)联系：粘结性是结焦性的基础，结焦性好的煤通常粘结性也好；(4)区别：粘结性只反映煤粒间的粘结能力，而结焦性还涉及焦炭的强度、块度、气孔率等综合质量指标。粘结性好的煤，若膨胀压力过大或焦炭强度差，结焦性未必好。4.煤直接液化与间接液化各有何优缺点？答案直接液化：•优点：热效率较高（可达60%–70%），油品收率高，工艺相对简单；•缺点：反应条件苛刻（高温高压），设备投资大，耗氢量大，油品中杂原子含量高需深度加氢精制。间接液化（F-T合成）：•优点：原料适应性广（可用各种煤制合成气），产品品质好（不含硫氮），可灵活调变产品结构（油、蜡、化学品）；•缺点：工艺流程长，热效率较低（40%–50%），单位产品投资较高。5.煤中硫在燃烧过程中会产生什么危害？列举至少三种煤脱硫的方法。答案危害：煤中硫燃烧后生成SO2、(1)物理脱硫：利用黄铁矿硫与煤有机质密度差异，通过重选、浮选等方法脱除；(2)化学脱硫：用酸、碱或氧化剂处理煤，脱除无机硫和部分有机硫；(3)生物脱硫：利用微生物选择性氧化黄铁矿硫，实现温和条件下脱硫；(4)燃烧中脱硫：向炉内喷入石灰石等脱硫剂，将SO(5)烟气脱硫（FGD）：燃烧后对烟气进行湿法或干法脱硫。五、计算题（每题10分，共20分）1.某煤样的空气干燥基分析结果如下：水分Mad=2.5%，灰分A(1)该煤样的空气干燥基固定碳FC(2)该煤样的干燥无灰基挥发分Vd(3)将该煤样换算为收到基时的灰分Aar和挥发分答案(1)FCa(2)Vda(3)收到基与空气干燥基之间的换算系数为：K=100−M2.某焦化厂年产冶金焦60万吨，已知入炉煤的干基灰分Ad=10.5(1)年产焦炭所需干基入炉煤量（万吨）；(2)每年焦炭带出的灰分量（万吨）；(3)若入炉煤中硫含量为0.8%，焦炭中硫含量为0.6%，每年随焦炭带出的硫量占入炉煤总硫量的百分比（假设焦炭产率同上）。答案(1)所需干基入炉煤量：m煤(2)每年焦炭带出的灰分量：m灰(3)入炉煤中总硫量：mS,煤=六、综合分析题（每题10分，共10分）1.阅读以下材料，回答问题。某煤化工园区拟建设一套年处理原煤300万吨的大型煤制天然气（SNG）项目，采用碎煤加压气化（鲁奇炉）工艺，配套变换、低温甲醇洗净化、甲烷化等单元。项目所在地区水资源较为紧缺。该地区原煤为高灰分、高硫分、低灰熔点的褐煤。(1)结合煤质特点，说明该项目选择碎煤加压气化工艺的合理性及可能存在的问题；（4分）(2)从煤气化后的粗煤气组成出发，说明为何需要设置变换单元；（3分）(3)针对当地水资源紧缺的现状，提出至少两条节水措施。（3分）答案(1)合理性：碎煤加压气化（鲁奇炉）适用于灰熔点较低、活性较高的褐煤，气化温度相对较低（900–1000℃），可避免低灰熔点煤在高温下结渣；加压操作有利于提高气化强度和处理量，适合大规模生产。可能存在的问题：该煤灰分高、硫分高，气化后产生大量灰渣和含硫废水，需配套完善的灰渣处理和废水处理设施；高硫煤产生的粗煤气中H2(2)粗煤气中除CH4外，主要