石大《燃燒與爆炸學(xué)》在線作業(yè)試題題庫及參考答案一、選擇題1.可燃?xì)怏w與空氣混合，遇火源能發(fā)生爆炸的濃度范圍，稱為（）。A.爆炸極限B.爆炸下限C.爆炸上限D(zhuǎn).爆炸濃度答案：A解析：爆炸極限是指可燃?xì)怏w、蒸氣或粉塵與空氣（或氧氣）均勻混合形成的預(yù)混氣，遇火源能發(fā)生爆炸的濃度范圍，包括爆炸下限和爆炸上限。爆炸下限是指可燃?xì)怏w與空氣混合能發(fā)生爆炸的最低濃度；爆炸上限是指可燃?xì)怏w與空氣混合能發(fā)生爆炸的最高濃度。所以本題選A。2.下列氣體中，爆炸下限最低的是（）。A.氫氣B.甲烷C.乙炔D.一氧化碳答案：C解析：氫氣的爆炸下限是4.0%；甲烷的爆炸下限是5.0%；乙炔的爆炸下限是2.5%；一氧化碳的爆炸下限是12.5%。比較可知，乙炔的爆炸下限最低，所以本題選C。3.可燃粉塵爆炸應(yīng)具備三個條件，下列不屬于這三個條件的是（）。A.粉塵本身具有爆炸性B.粉塵必須懸浮在空氣中并與空氣混合到爆炸濃度C.有足以引起粉塵爆炸的火源D.粉塵必須具有較高的溫度答案：D解析：可燃粉塵爆炸應(yīng)具備三個條件：一是粉塵本身具有爆炸性；二是粉塵必須懸浮在空氣中并與空氣混合到爆炸濃度；三是有足以引起粉塵爆炸的火源。而粉塵具有較高的溫度并不是可燃粉塵爆炸的必要條件，所以本題選D。4.爆炸按爆炸物質(zhì)在（）中的變化，可分為化學(xué)爆炸、物理爆炸和核爆炸。A.爆炸條件B.爆炸原因和性質(zhì)C.爆炸后果D.爆炸過程答案：B解析：爆炸按爆炸物質(zhì)在爆炸原因和性質(zhì)中的變化，可分為化學(xué)爆炸、物理爆炸和核爆炸。化學(xué)爆炸是由于物質(zhì)發(fā)生急劇化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生高溫高壓而引起的爆炸；物理爆炸是由物理變化（如溫度、體積和壓力等因素）引起的爆炸；核爆炸是由于原子核裂變或聚變反應(yīng)，釋放出巨大能量而引起的爆炸。所以本題選B。5.下列關(guān)于燃燒的說法中，錯誤的是（）。A.燃燒是一種氧化反應(yīng)B.燃燒一定伴有發(fā)光、發(fā)熱現(xiàn)象C.燃燒一定有火焰產(chǎn)生D.燃燒的三個必要條件是可燃物、助燃物和火源答案：C解析：燃燒是一種劇烈的氧化反應(yīng)，通常伴有發(fā)光、發(fā)熱現(xiàn)象，燃燒的三個必要條件是可燃物、助燃物和火源，A、B、D選項(xiàng)說法正確。但燃燒不一定有火焰產(chǎn)生，例如鐵在氧氣中燃燒就沒有火焰，而是火星四射，所以C選項(xiàng)說法錯誤，本題選C。6.下列物質(zhì)中，屬于易燃液體的是（）。A.汽油B.酒精C.苯D.以上都是答案：D解析：汽油、酒精、苯都屬于易燃液體。汽油是一種輕質(zhì)石油產(chǎn)品，具有揮發(fā)性和易燃性；酒精（乙醇）能與水以任意比例互溶，其蒸氣與空氣可形成爆炸性混合物；苯是一種有機(jī)化合物，易揮發(fā)、易燃。所以本題選D。7.當(dāng)可燃?xì)怏w、蒸氣或粉塵與空氣的混合物在一定濃度范圍內(nèi)遇到火源時，就會發(fā)生爆炸。這個濃度范圍稱為（）。A.爆炸濃度B.爆炸極限C.爆炸范圍D.爆炸區(qū)間答案：B解析：如前面所述，可燃?xì)怏w、蒸氣或粉塵與空氣的混合物在一定濃度范圍內(nèi)遇到火源能發(fā)生爆炸，這個濃度范圍就是爆炸極限，所以本題選B。8.下列關(guān)于爆炸極限的說法中，正確的是（）。A.爆炸極限是一個固定值B.爆炸極限隨溫度、壓力等條件的變化而變化C.爆炸下限越高，爆炸危險性越大D.爆炸上限越低，爆炸危險性越大答案：B解析：爆炸極限不是一個固定值，它會隨溫度、壓力、含氧量、容器形狀和大小等條件的變化而變化，A選項(xiàng)錯誤，B選項(xiàng)正確。爆炸下限越低，意味著可燃物質(zhì)在較低濃度時就能發(fā)生爆炸，爆炸危險性越大；爆炸上限越高，說明可燃物質(zhì)在較高濃度時仍能發(fā)生爆炸，爆炸危險性也越大，C、D選項(xiàng)錯誤。所以本題選B。9.下列哪種物質(zhì)的燃燒不屬于表面燃燒（）。A.木炭B.焦炭C.鐵D.硫答案：D解析：表面燃燒是指可燃固體的燃燒反應(yīng)是在其表面由氧和物質(zhì)直接作用而發(fā)生的，木炭、焦炭、鐵的燃燒都屬于表面燃燒。而硫在燃燒時先熔化，然后蒸發(fā)為蒸氣進(jìn)行燃燒，屬于蒸發(fā)燃燒，不屬于表面燃燒，所以本題選D。10.下列關(guān)于粉塵爆炸的特點(diǎn)，說法錯誤的是（）。A.粉塵爆炸速度比氣體爆炸速度快B.粉塵爆炸壓力上升較緩慢C.粉塵爆炸可能會發(fā)生二次爆炸D.粉塵爆炸燃燒時間長，產(chǎn)生的能量大答案：A解析：粉塵爆炸速度比氣體爆炸速度慢，A選項(xiàng)說法錯誤。粉塵爆炸壓力上升較緩慢，燃燒時間長，產(chǎn)生的能量大，并且可能會發(fā)生二次爆炸，因?yàn)榈谝淮伪óa(chǎn)生的沖擊波會使沉積的粉塵揚(yáng)起，形成新的爆炸混合物，遇火源可能會發(fā)生二次爆炸，B、C、D選項(xiàng)說法正確。所以本題選A。二、判斷題1.所有的燃燒都需要氧氣參與。（）答案：錯誤解析：燃燒是一種劇烈的氧化反應(yīng)，但不一定都需要氧氣參與。例如，氫氣可以在氯氣中燃燒，鎂可以在二氧化碳中燃燒，這些反應(yīng)都沒有氧氣參與，所以該說法錯誤。2.爆炸極限的范圍越寬，爆炸下限越低，爆炸危險性就越大。（）答案：正確解析：爆炸極限范圍越寬，說明可燃物質(zhì)在更寬的濃度范圍內(nèi)都能發(fā)生爆炸；爆炸下限越低，意味著可燃物質(zhì)在較低濃度時就能發(fā)生爆炸，這都增加了爆炸的可能性，所以爆炸危險性越大，該說法正確。3.可燃液體的閃點(diǎn)越低，其火災(zāi)危險性就越小。（）答案：錯誤解析：閃點(diǎn)是指易燃或可燃液體表面揮發(fā)的蒸氣與空氣形成的混合物遇火源能發(fā)生閃燃的最低溫度。可燃液體的閃點(diǎn)越低，說明其越容易揮發(fā)，在較低溫度下就能形成可燃蒸氣與空氣的混合物，也就越容易被點(diǎn)燃，火災(zāi)危險性越大，所以該說法錯誤。4.粉塵爆炸屬于化學(xué)爆炸。（）答案：正確解析：粉塵爆炸是由于可燃粉塵與空氣混合后，在火源作用下發(fā)生急劇的氧化反應(yīng)，產(chǎn)生高溫高壓而引起的爆炸，屬于化學(xué)爆炸的范疇，所以該說法正確。5.只要有可燃物、助燃物和火源就一定會發(fā)生燃燒。（）答案：錯誤解析：可燃物、助燃物和火源只是燃燒的三個必要條件，但僅有這三個條件并不一定能發(fā)生燃燒。例如，可燃物質(zhì)的濃度不在爆炸極限范圍內(nèi)，或者火源的能量不足以引發(fā)燃燒等情況，都可能導(dǎo)致燃燒無法發(fā)生，所以該說法錯誤。6.物理爆炸是由物理變化引起的，其前后物質(zhì)的化學(xué)成分沒有改變。（）答案：正確解析：物理爆炸是由物理變化（如溫度、體積和壓力等因素）引起的爆炸，在爆炸過程中，物質(zhì)的化學(xué)成分沒有發(fā)生改變，只是狀態(tài)或外形發(fā)生了變化，所以該說法正確。7.燃燒產(chǎn)物中的煙霧會降低火場的能見度，影響人員疏散和滅火救援工作。（）答案：正確解析：燃燒產(chǎn)物中的煙霧包含大量的固體顆粒和微小液滴，會使空氣變得渾濁，降低火場的能見度，這給人員疏散帶來困難，同時也影響滅火救援人員對火場情況的觀察和操作，所以該說法正確。8.爆炸極限受初始溫度、初始壓力、含氧量等因素的影響。（）答案：正確解析：初始溫度升高，爆炸極限范圍會變寬；初始壓力增大，爆炸極限范圍也會變寬；含氧量增加，爆炸下限降低，爆炸上限升高，所以爆炸極限受初始溫度、初始壓力、含氧量等因素的影響，該說法正確。9.易燃液體的沸點(diǎn)越高，其揮發(fā)性越強(qiáng)。（）答案：錯誤解析：易燃液體的沸點(diǎn)越低，說明其分子間作用力越小，越容易從液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)，揮發(fā)性越強(qiáng)；而沸點(diǎn)越高，揮發(fā)性越弱，所以該說法錯誤。10.對于可燃?xì)怏w來說，其爆炸下限和爆炸上限之間的差值越大，爆炸危險性越大。（）答案：正確解析：爆炸下限和爆炸上限之間的差值越大，意味著可燃?xì)怏w在更寬的濃度范圍內(nèi)都能發(fā)生爆炸，發(fā)生爆炸的可能性增加，所以爆炸危險性越大，該說法正確。三、簡答題1.簡述燃燒的必要條件和充分條件。答案：燃燒的必要條件有三個，即可燃物、助燃物和火源。-可燃物：凡是能與空氣中的氧或其他氧化劑起燃燒化學(xué)反應(yīng)的物質(zhì)稱為可燃物。按其物理狀態(tài)，可燃物可分為氣體可燃物、液體可燃物和固體可燃物三類。-助燃物：能幫助和支持可燃物質(zhì)燃燒的物質(zhì)，即能與可燃物發(fā)生氧化反應(yīng)的物質(zhì)稱為助燃物。常見的助燃物是空氣和氧氣，此外，某些強(qiáng)氧化劑如氯酸鉀、高錳酸鉀等也可作為助燃物。-火源：是指供給可燃物與助燃物發(fā)生燃燒反應(yīng)能量的來源。常見的火源有明火、電火花、熾熱物體等。燃燒的充分條件包括：-一定的可燃物濃度：可燃物質(zhì)只有達(dá)到一定的濃度，才會發(fā)生燃燒。例如，可燃?xì)怏w或蒸氣與空氣混合，只有在爆炸極限范圍內(nèi)才會發(fā)生燃燒或爆炸。-一定的助燃物含量：助燃物的含量不足，燃燒也無法發(fā)生。例如，空氣中氧含量低于14%-16%時，木材的燃燒就會停止。-一定的點(diǎn)火能量：不同的可燃物所需的點(diǎn)火能量不同，只有達(dá)到一定的點(diǎn)火能量，才能引發(fā)燃燒。-未受抑制的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)：對于一些燃燒反應(yīng)，如氣相燃燒，是通過鏈?zhǔn)椒磻?yīng)進(jìn)行的。如果反應(yīng)過程中鏈傳遞被中斷，燃燒就會停止。2.簡述爆炸極限的概念及其影響因素。答案：爆炸極限是指可燃?xì)怏w、蒸氣或粉塵與空氣（或氧氣）均勻混合形成的預(yù)混氣，遇火源能發(fā)生爆炸的濃度范圍。其中，可燃?xì)怏w或蒸氣與空氣混合能發(fā)生爆炸的最低濃度稱為爆炸下限，最高濃度稱為爆炸上限。影響爆炸極限的因素主要有以下幾個方面：-初始溫度：初始溫度升高，分子的活性增加，反應(yīng)速度加快，爆炸極限范圍變寬，即爆炸下限降低，爆炸上限升高。例如，甲烷在常溫下的爆炸極限是5.0%-15.0%，當(dāng)溫度升高時，其爆炸下限會降低，爆炸上限會升高。-初始壓力：初始壓力增大，分子間的距離減小，碰撞幾率增加，爆炸極限范圍變寬。但當(dāng)壓力降低到一定程度時，爆炸極限范圍會變窄，甚至消失，此時的壓力稱為爆炸的臨界壓力。-含氧量：含氧量增加，爆炸下限降低，爆炸上限升高，爆炸危險性增大。例如，在純氧中，可燃?xì)怏w的爆炸極限范圍比在空氣中寬得多。-容器的材質(zhì)和尺寸：容器的材質(zhì)和尺寸會影響爆炸的傳播和發(fā)展。一般來說，容器的直徑越小，爆炸極限范圍越窄，爆炸危險性越小。這是因?yàn)槿萜髦睆叫。杂苫c器壁的碰撞幾率增加，鏈反應(yīng)容易被中斷。-惰性介質(zhì)：加入惰性介質(zhì)（如氮?dú)?、二氧化碳等），會使爆炸極限范圍變窄，爆炸危險性降低。因?yàn)槎栊越橘|(zhì)可以稀釋可燃?xì)怏w或蒸氣的濃度，降低反應(yīng)速度，同時還能吸收反應(yīng)產(chǎn)生的熱量。3.簡述粉塵爆炸的條件和特點(diǎn)。答案：粉塵爆炸的條件有：-粉塵本身具有爆炸性：不是所有的粉塵都能發(fā)生爆炸，只有那些可燃的、具有一定化學(xué)活性的粉塵才可能發(fā)生爆炸。例如，煤塵、面粉、鋁粉等都具有爆炸性。-粉塵必須懸浮在空氣中并與空氣混合到爆炸濃度：粉塵只有懸浮在空氣中，才能與空氣中的氧氣充分接觸，形成可燃混合物。而且粉塵與空氣的混合濃度必須在爆炸極限范圍內(nèi)，才會發(fā)生爆炸。-有足以引起粉塵爆炸的火源：粉塵爆炸所需的點(diǎn)火能量比氣體爆炸大，但只要有足夠能量的火源，如明火、電火花、高溫表面等，就可能引發(fā)粉塵爆炸。粉塵爆炸的特點(diǎn)包括：-爆炸速度比氣體爆炸速度慢：由于粉塵粒子的質(zhì)量比氣體分子大，反應(yīng)速度相對較慢，所以粉塵爆炸的速度比氣體爆炸速度慢。-爆炸壓力上升較緩慢：與氣體爆炸相比，粉塵爆炸壓力上升較緩慢，但持續(xù)時間長，產(chǎn)生的能量大。-可能會發(fā)生二次爆炸：第一次爆炸產(chǎn)生的沖擊波會使沉積的粉塵揚(yáng)起，形成新的爆炸混合物，遇火源可能會發(fā)生二次爆炸，二次爆炸的威力往往比第一次更大。-燃燒時間長，產(chǎn)生的能量大：粉塵爆炸時，由于粉塵粒子的燃燒需要一定的時間，所以燃燒時間長，產(chǎn)生的能量也大。-會產(chǎn)生有毒氣體：粉塵爆炸過程中，會產(chǎn)生一氧化碳、二氧化碳等有毒氣體，對人員的生命安全造成威脅。4.簡述易燃液體的火災(zāi)危險性。答案：易燃液體具有以下火災(zāi)危險性：-易燃性：易燃液體的閃點(diǎn)低，極易揮發(fā)成蒸氣，與空氣混合形成可燃混合物，遇火源能迅速燃燒。例如，汽油的閃點(diǎn)為-50℃--20℃，在常溫下就能揮發(fā)大量的可燃蒸氣，一旦遇到火源，就會發(fā)生燃燒或爆炸。-爆炸性：易燃液體的蒸氣與空氣混合達(dá)到爆炸極限時，遇火源就會發(fā)生爆炸。而且爆炸極限范圍較寬，爆炸危險性大。例如，酒精的爆炸極限為3.3%-19.0%，在這個濃度范圍內(nèi)，遇到火源就會發(fā)生爆炸。-流動擴(kuò)散性：易燃液體具有流動性，一旦發(fā)生泄漏，會迅速向四周擴(kuò)散，擴(kuò)大火災(zāi)范圍。同時，其蒸氣也會隨風(fēng)飄散，增加了火災(zāi)的危險性。例如，油罐泄漏后，油品會迅速流淌，形成大面積的燃燒區(qū)域。-受熱膨脹性：易燃液體受熱后，體積會膨脹，壓力增大。如果儲存容器密封，會導(dǎo)致容器破裂，造成油品泄漏和火災(zāi)事故。例如，在夏季高溫時，儲存易燃液體的容器如果沒有采取有效的降溫措施，就可能因液體膨脹而發(fā)生破裂。-忌氧化劑和酸：易燃液體與氧化劑或酸接觸，會發(fā)生劇烈的化學(xué)反應(yīng)，甚至引起燃燒或爆炸。例如，松節(jié)油與濃硫酸接觸會立即著火。-毒害性：大多數(shù)易燃液體都具有一定的毒性，其蒸氣通過呼吸道、皮膚等途徑進(jìn)入人體，會對人體造成危害。例如，苯是一種易燃液體，同時也是一種有毒物質(zhì)，長期接觸會導(dǎo)致白血病等疾病。四、計(jì)算題1.已知甲烷在空氣中的爆炸下限為5.0%，爆炸上限為15.0%，若在一個體積為10m3的密閉容器中，甲烷的體積為0.2m3，問此時混合氣體是否會發(fā)生爆炸？答案：首先，計(jì)算甲烷在混合氣體中的體積分?jǐn)?shù)?；旌蠚怏w的總體積\(V=10m3\)，甲烷的體積\(V_{CH_4}=0.2m3\)。根據(jù)體積分?jǐn)?shù)的計(jì)算公式\(\varphi=\frac{V_