能源化学试题.docx

一、 概念题
1、 给出“可再生能源”与“非再生能源”的定义。
2、 什么是太阳能技术。
3、 什么是石油，按照1983年第11届世界石油大会提出的定义，说明“石油”与“原油”定义。
4、 什么是天然气水合物？写出其分子式。
5、 什么是石油化学与能源工程。
6、 生物质能的定义。
7、 给潮汐能下定义。
8、 什么是能源当量。
二、 简述题
1、 潮汐能产生的原因是什么？它有那些基本形式？
2、 风是如何产生的，为什么会出现全球风和局部风？
3、 水电有那些优越性，对环境有什么影响？
4、 核反应有那些基本类型？
5、 氢能有什么优越性？
三、 简答题
1、 中国水资源的基本特点？
2、 波浪能、海洋热能、盐度梯度能有那些可能的利用途径？
3、 天然气水合物如何分类，说明其基本晶穴结构。

答案
一、 概念题

1、 可再生能源是指在自然界中可以不断再生、永续利用、取之不尽、用之不竭的资源，它对环境无害或危害极小，而且资源分布广泛，适宜就地开发利用。
矿藏资源是非可再生资源。它的特征就是更新的速度远远不及人类利用的速度。如石油、煤、天然气和铁矿、铜矿等。
2、太阳能技术是一种体积可大可小，随时随地都可以用的适用性很广的发电方式，只要有太阳，可以直接由光转成电能，不需要经过任何形式的转换。
3、石油又称原油，是一种粘稠的、深褐色的液体。主要成分是各种烷烃、环烷烃、芳香烃
的混合物。它是古代海洋或湖泊中的生物经过漫长的演化形成，属于化石燃料。
4、它是在一定条件下由水和天然气在中高压和低温条件下混合式组成的类冰的、非化学计量的、笼形结晶化合物。它可用Mch4.nH2O。
5、石油化学是一门关于石油天然气及其产品的化学性质、组成与结构、石油加工过程中烃类和非烃类的转化反应和化学原理以及研究方法的学科。
6、生物质能是由植物的光合作用固定于地球上的太阳能，最有可能成为21世纪主要的新能源之一。据估计，植物每年贮存的能量约相当于世界主要燃料消耗的10倍；而作为能源的利用量还不到其总量的l%。这些未加以利用的生物质，为完成自然界的碳循环，其绝大部分由自然腐解将能量和碳素释放，回到自然界中。
7、海洋的潮汐中蕴藏着巨大的能量。在涨潮的过程中，汹涌而来的海水具有很大的动能，而随着海水水位的升高，就把海水的巨大动能转化为势能；在落潮的过程中，海水奔腾而去，水位逐渐降低，势能又转化为动能。潮汐能的能量与潮量和潮差成正比。或者说，与潮差的平方和水库的面积成正比。
8、计算某种能源的能源量时与标准燃料的热值相对应的数量。各种能源直接或间接地都与热有联系。不同能源的热值有高有低。按照其热值把它们折合成标准燃料，便能对各种燃料进行统计、对比和分析。国际上采用的标准燃料有两种：煤和油。以煤作为标准燃料来计量时称为煤当量，以油作为标准燃料来计量时称为油当量。中国采用煤当量作为能源计量当量。折算的方法是：用1千克标准煤的热值29.3兆焦去度量一切燃料、动力能源。即，煤当量系数等于某种能源1千克实际热值除以1千克标准煤热值29.3兆焦。

二、 简述题

1、潮汐能是由日、月引潮力的作用，使地球的岩石圈、水圈和大气圈中分别产生的周期性的运动和变化的总称。固体地球在日、月引潮力作用下引起的弹性—塑性形变，称固体潮汐能。
作为完整的潮汐科学，其研究对象应将地潮、海潮和气潮作为一个统一的整体，但由于海潮现象十分明显，且与人们的生活、经济活动、交通运输等关系密切，因而习惯上将潮汐能一词狭义理解为海洋潮汐。
2、原来地球表面，各个地方接受太阳的热量并不一样，有的地方接受得多，空气变暖了.温度升高了。暖的空气要膨胀。相反，有的地方接受太阳的热量少，温度降低，空气变冷了，冷的空气要收缩。空气跟水一样，总是由高温空气向低温空气流动。这样，空气的流动就形成风了
由于地球自转轴与围绕太阳的公转轴之间存在66．5°的夹角，因此对地球上不同地点，太阳照射角度是不同的，而且对同一地点一年365天中这个角度也是变化的。地球上某处所接受的太阳辐射能正是与该地点太阳照射角的正弦成正比。地球南北极接受太阳辐射能少，所以温度低，气压高；而赤道接受热量多，温度高，气压低。另外地球又绕自转轴每24h旋转一周，温度、气压昼夜变化。这样由于地球表面各处的温度、气压变化，气流就会从压力高处向压力低处运动，以便把热量从热带向两极输送，因此形成不同方向的风，并伴随不同的气象变化。大洋中的海流也起着类似的作用。从全球尺度来看，大气中的气流是巨大的能量传输介质，地球的自转以进一步促进了大气中半永久性的行星尺度环流的形成。
地球上各处的地形地貌也会影响风的形成，如海边，由于海水热容量大，接受太阳辐射能后，表面升温慢，陆地热容量小，升温比较快。于是在白天，由于陆地空气温度高，空气上升而形成海面吹向陆地的海陆风。反之在夜晚，海水降温慢，海面空气 温度高，空气上升而形成由陆地吹向海面的陆海风。
在山区，白天太阳使山上空气温度升高，随着热空气上升，山谷冷空气随之向上运动，形成“谷风”。相反到夜间，空气中的热量向高处散发，气体密度增加，空气沿山坡向下移动，又形成所谓“山风”。另外局部温度梯度等因素也会使风能分布发生变化。
3、长期看，无论是火电、水电、还是太阳能、风电、核电，发电设备制造业均面临激烈的行业竞争，新能源收益还是发电行业
各种发电行业中，首先是水电价格至少有翻倍的空间，且是长期向上的；其次是核电，但规模小投资大，回收期过长；火电赖以燃料，盈利有限；而其他新能源发电的价格都是长期向下的水电企业的发展有无前景，要看规模的扩张能力；除了规模扩张外，参股电网，进行电力直供是中期内快速提高盈利的有效途径
影响：
1、对气候及空气质量的影响
一般情况下地区性气候状况受大气环流所控制。在修建大、中型水库及灌溉工程后原先的陆地变成了水体成湿地人工湿地的形成对局部小气候会产生一定的影响。使局部地表空气变得较湿润使当地气候得以改善无霜期延长。
2、 温差缩小
降低了最高气温增加了湿度。研究表明水面上空空气的透明度比成片的房屋群高出8％～10％;水面上空紫外线辐射比陆地高出30%水库或水域上的气温在炎热季要降低4℃～5℃相对湿度提高10％～15％。
3、对鱼类和生物物种的影响：
当前社会上广为关注的是大坝建设对洄游鱼类造成的影响。
世界各国在建坝时解决鱼类洄游问题常采用两种方法：一种是采用工程措施，建鱼梯、鱼道等；另一种是对洄游鱼类进行人工繁殖。需要强调的是，在不同的地区、不同的河流上建坝，对鱼类和生物物种的影响是不同的，要对具体的河流进行具体分析，不可一概而论。水库淹没区和浸没区原有植被的死亡，以及土壤可溶盐都会增加水体中氮磷的含量，库区周围农田、森林和草原的营养物质随降雨径流进入水体，从而形成富营养化的有利条件。
4、对于众多复杂的核反应,其核反应类型通常可以分为四类,即衰变、人工核转变、核裂变和核聚变.核反应过程中,参与反应的原子核反应前后遵循电荷守恒、质量守恒、能量守恒和动量守恒等定律.本文着重讨论四类核反应过程中的核能计算问题.核能,即原子核的结合能,
5、首先，氢的来源具有多样性。其次，氢气是最环保的能源。第三，氢气具有可储存性。第四，氢气具有可再生性。氢具有以上优点，它能够同时满足环境、资源可持续发展的要求，这是其他能源所不具有的。

三、简答题

1、1、水资源总量多，人均占有量少
我国多年平均年水资源总量为28124亿ｍ3。其中多年平均河川径流量为27115亿ｍ3，多年平均地下水资源量为8288亿ｍ3，重复计算水量为7279亿ｍ3。我国水资源总量不少，仅次于巴西、俄罗斯、加拿大居世界第四位。由于中国人口众多，人均水资源占有量低。1995年人均占有水资源量为2300立方米，仅为世界平均值的1/4。按国际上现行标准人均年拥有水资源量在1000～2000立方米时，会出现缺水现象；少于1000立方米时，会出现严重缺水的局面。我国黄河、淮河、海河流域（片）人均水资源占有量在350～750立方米之间，松辽河流域（片）人均水资源占有量只有1700 立方米，这些地区的用水紧张情况将长期存在。
2、河川径流年际、年内变化大
我国河川径流量的年际变化大。在年径流量时序变化方面，北方主要河流都曾出现过连续丰水年和连续枯水年的现象。例如黄河曾出现过连续11年(1922～1932年)的枯水期，其平均年径流量比正常年份少24％；也出现过连续9年(1943～1951年)的丰水期，其平均年径流量比正常年份多19％。海河流域在八十年代也出现了连续枯水年。这种连续丰、枯水年现象，是造成水旱灾害频繁，农业生产不稳和水资源供需矛盾尖锐的重要原因。
我国降雨年内分配也极不均匀，主要集中在汛期。长江以南地区河流汛期（4－7月）的径流量占年径流总量60%左右，华北地区的部分河流汛期（6－9月）可达80%以上。但由于我国的雨热同期优势，农作物可以尽量利用天然降水，为提高农业产量创造了有利条件。
3、水资源地区分布与其他重要资源布局不相匹配
我国水资源的地区分布不均匀，南多北少，东多西少，相差悬殊，与人口、耕地、矿产和经济的分布不相匹配。根据1993年资料统计，北方五片（松辽河、海河、黄河、淮河和内陆河片）人口占全国总人口的46.5%，耕地占全国的65.3%，GDP占全国的45.2%，水资源只占全国的19%；南方四片（长江、珠江、东南诸河、西南诸河片）人口占全国的53.5%，耕地占全国的34.7%，GDP占全国的54.8%，而水资源量为全国的81%。北方五片人均水资源占有量为1127立方米，仅为南方四片人均占有量的1|3.
海水温差能是一种热能。低纬度的海面水温较高，[3]与深层水形成温度差，可产生热交换。其能量与温差的大小和热交换水量成正比。潮汐能、潮流能、海流能、波浪能都是机械能。潮汐的能量与潮差大小和潮量成正比。波浪的能量与波高的平方和波动水域面积成正比。在河口水域还存 海洋能
在海水盐差能（又称海水化学能），入海径流的淡水与海洋盐水间有盐度差，若隔以半透膜，淡水向海水一侧渗透，可产生渗透压力，其能量与压力差和渗透能量成正比。
海洋能指蕴藏于海水中的各种可再生能源，包括潮汐能、波浪能、海流能、海水温差能、海水盐度差能等。这些能源都具有可再生性和不污染环境等优点，是一项亟待开发利用的具有战略意义的新能源。
3、可燃冰分子结构就像一个一个由若干水分子组成的笼子。
形成可燃冰有三个基本条件：温度、压力和原材料。
首先，低温。可燃冰在0—10℃时生成，超过20℃便会分解。海底温度一般保持在2—4℃左右；其次，高压。可燃冰在0℃时，只需30个大气压即可生成，而以海洋的深度，30个大气压很容易保证，并且气压越大，水合物就越不容易分解。
最后，充足的气源。海底的有机物沉淀，其中丰富的碳经过生物转化，可产生充足的气源。海底的地层是多孔介质，在温度、压力、气源三者都具备的条件下，可燃冰晶体就会在介质的空隙间中生成。