能源礦產(chǎn)概論試題及答案一、單項(xiàng)選擇題（每題1分，共30分。每題只有一個(gè)正確答案，請將正確選項(xiàng)的字母填在括號內(nèi)）1.下列哪種能源屬于一次能源中的可再生能源？（）A.天然氣B.鈾C(jī).生物質(zhì)D.焦炭答案：C2.世界煤炭資源儲量最豐富的國家是（）A.美國B.中國C.俄羅斯D.澳大利亞答案：A3.石油“API度”數(shù)值越大，表明原油（）A.密度越大B.含硫越高C.越輕D.黏度越大答案：C4.頁巖氣與常規(guī)天然氣在儲層特征上的根本區(qū)別是（）A.有機(jī)碳含量B.滲透率C.干酪根類型D.埋藏深度答案：B5.下列哪種干酪根類型最易生成石油？（）A.Ⅰ型B.Ⅱ型C.Ⅲ型D.Ⅳ型答案：A6.煤層氣的主要成分是（）A.CO?B.N?C.CH?D.C?H?答案：C7.鈾礦床中工業(yè)利用價(jià)值最高的鈾礦物是（）A.鈦鈾礦B.瀝青鈾礦C.鈾黑D.銅鈾云母答案：B8.油砂開采中常用的“克拉克熱水法”主要利用的原理是（）A.重力分異B.表面活性劑降黏C.熱膨脹D.瀝青密度小于水答案：B9.天然氣水合物穩(wěn)定存在的溫度—壓力條件對應(yīng)圖中，其穩(wěn)定域位于（）A.高溫高壓B.低溫高壓C.低溫低壓D.高溫低壓答案：B10.下列哪項(xiàng)不是煤炭潔凈利用技術(shù)？（）A.超超臨界發(fā)電B.煤制油C.煤炭地下氣化D.塊煤露天堆放答案：D11.世界最大正在運(yùn)行的海上風(fēng)電場位于（）A.北海B.渤海C.墨西哥灣D.波斯灣答案：A12.鋰作為戰(zhàn)略金屬，其最主要的工業(yè)礦床類型是（）A.矽卡巖型B.花崗偉晶巖型C.紅土型D.沉積變質(zhì)型答案：B13.石油圈閉的“三要素”不包括（）A.蓋層B.儲層C.烴源巖D.圈閉構(gòu)造答案：C14.下列哪種技術(shù)最適合開采埋藏深度大于5000m的頁巖氣？（）A.蒸汽驅(qū)B.超臨界CO?壓裂C.火驅(qū)D.空氣驅(qū)答案：B15.鈾濃縮過程中常用的分離功單位是（）A.kgB.SWUC.ppmD.%答案：B16.煤炭液化直接法（DCL）的典型催化劑為（）A.鐵基B.鎳鉬C.鉑銠D.銅鋅答案：A17.油頁巖的工業(yè)評價(jià)指標(biāo)中，最重要的參數(shù)是（）A.含油率B.灰分C.發(fā)熱量D.硬度答案：A18.下列哪種二次能源屬于氫能利用的最終形式？（）A.液氫B.合成氨C.甲醇D.電力答案：D19.世界首座商業(yè)化海洋溫差能電站（OTEC）位于（）A.夏威夷B.沖繩C.三亞D.巴厘島答案：A20.鈷作為新能源電池關(guān)鍵金屬，其最大供應(yīng)國是（）A.智利B.剛果（金）C.澳大利亞D.加拿大答案：B21.煤炭資源量計(jì)算時(shí)，劃分經(jīng)濟(jì)意義的最高級別是（）A.推測的B.控制的C.探明的D.可采儲量答案：D22.下列哪項(xiàng)不是天然氣脫水常用方法？（）A.三甘醇吸收B.分子篩吸附C.低溫分離D.石灰乳吸收答案：D23.油砂中瀝青的黏度通常用（）評價(jià)A.賽氏秒B.恩氏度C.運(yùn)動黏度mm2/sD.漏斗黏度答案：C24.鈾礦原地浸出（ISL）對含礦含水層要求滲透系數(shù)一般大于（）A.0.1m/dB.1m/dC.5m/dD.10m/d答案：B25.下列哪種煤的鏡質(zhì)組反射率最高？（）A.褐煤B.長焰煤C.肥煤D.無煙煤答案：D26.世界最大鋰鹽湖——阿塔卡馬鹽湖位于（）A.阿根廷B.智利C.玻利維亞D.秘魯答案：B27.頁巖氣井壓裂后，用于評價(jià)壓裂效果的微地震監(jiān)測技術(shù)屬于（）A.電法B.磁法C.地震法D.重力法答案：C28.煤炭地下氣化（UCG）過程中，控制燃空區(qū)擴(kuò)展的關(guān)鍵參數(shù)是（）A.注氧濃度B.氣化壓力C.煤層厚度D.燃空區(qū)溫度答案：A29.下列哪種金屬不屬于鉑族元素？（）A.PtB.PdC.RhD.Ag答案：D30.國際能源署（IEA）定義的“臨界金屬”中，對風(fēng)電永磁體最關(guān)鍵的金屬是（）A.釹B.銅C.鋁D.鋅答案：A二、多項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分。每題有兩個(gè)或兩個(gè)以上正確答案，多選、少選、錯(cuò)選均不得分）31.下列屬于非常規(guī)油氣資源的有（）A.致密油B.頁巖氣C.煤層氣D.天然瀝青答案：ABCD32.鈾礦床主要成因類型包括（）A.不整合面型B.砂巖型C.石英卵石礫巖型D.矽卡巖型答案：ABCD33.煤炭氣化產(chǎn)物中可作為化工原料的有（）A.COB.H?C.CH?D.CO?答案：ABC34.下列屬于干熱巖（HDR）開發(fā)關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)的有（）A.人工儲層建造B.水力壓裂C.井下?lián)Q熱器D.化學(xué)刺激答案：ABD35.鋰資源提取工藝中，鹽湖鹵水提鋰常用方法有（）A.沉淀法B.萃取法C.離子篩吸附D.煅燒—水浸答案：ABC36.天然氣水合物試采面臨的技術(shù)難題包括（）A.砂土液化B.井筒二次生成C.甲烷泄漏D.儲層出砂答案：ABCD37.下列屬于煤炭潔凈燃燒技術(shù)的有（）A.循環(huán)流化床B.煤粉爐低氮燃燒C.煤炭地下氣化D.超超臨界鍋爐答案：ABD38.影響頁巖氣井EUR（最終可采儲量）的核心因素有（）A.有機(jī)碳含量B.脆性指數(shù)C.水平段長度D.壓裂段數(shù)答案：ABCD39.鈷資源供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)來源包括（）A.地緣政治B.手采礦童工問題C.港口物流D.紅土鎳礦伴生比例低答案：ABC40.下列屬于二次電池回收有價(jià)金屬濕法工藝步驟的有（）A.酸浸B.除雜C.萃取分離D.電積答案：ABCD三、判斷題（每題1分，共10分。正確打“√”，錯(cuò)誤打“×”）41.油砂中瀝青含量大于10wt%即可稱為富礦。（）答案：√42.鈾的化學(xué)價(jià)態(tài)在地殼中主要以U??形式存在。（）答案：×43.煤炭間接液化（ICL）先氣化再合成油品，產(chǎn)品以柴油為主。（）答案：√44.鋰云母精礦提鋰成本普遍低于鹽湖鹵水提鋰。（）答案：×45.干熱巖開發(fā)不需要任何水介質(zhì)，可實(shí)現(xiàn)完全無水開采。（）答案：×46.天然氣水合物分解過程為吸熱反應(yīng)。（）答案：√47.煤層氣井排采過程中，井底流壓越低，產(chǎn)氣量一定越高。（）答案：×48.世界鈷資源儲量中，海底錳結(jié)核占比超過陸地礦床。（）答案：×49.釹鐵硼永磁體中，釹元素占比約為30wt%。（）答案：×50.煤炭地下氣化燃空區(qū)溫度可達(dá)1200℃以上。（）答案：√四、填空題（每空1分，共20分）51.石油生成的主要母質(zhì)干酪根類型為________型和________型。答案：Ⅰ、Ⅱ52.鈾濃縮的兩種商用技術(shù)為________法和________法。答案：氣體離心、氣體擴(kuò)散（或“離心、擴(kuò)散”）53.煤炭間接液化的核心設(shè)備是________爐和________反應(yīng)器。答案：氣化、費(fèi)托合成54.頁巖氣藏“甜點(diǎn)區(qū)”評價(jià)常用的地球化學(xué)指標(biāo)TOC大于________wt%，脆性指數(shù)大于________。答案：2、4055.鋰云母化學(xué)式為________，其中Li?O理論含量為________wt%。答案：KLi?.?Al?.?(Si?Al)O??(F,OH)?、3.5—4.0（填3.5即可）56.天然氣水合物試采中，井筒二次生成抑制劑常用________類高分子。答案：動力學(xué)57.世界最大鉑族金屬礦床位于________雜巖體，成因類型為________。答案：布什維爾德、層狀鎂鐵質(zhì)侵入體58.鈷的地球化學(xué)性質(zhì)與________元素相似，常呈________伴生出現(xiàn)。答案：鎳、類質(zhì)同象59.油砂露天開采剝離比經(jīng)濟(jì)極限為________m3/m3，當(dāng)瀝青含量大于________wt%時(shí)適合。答案：2、1060.干熱巖人工儲層建造后，儲層體積應(yīng)大于________×10?m3，裂隙間距控制在________m以內(nèi)。答案：1、50五、簡答題（每題6分，共30分）61.簡述砂巖型鈾礦原地浸出（ISL）對含水層水文地質(zhì)條件的具體要求。答案：①含水層滲透系數(shù)1—10m/d，保證溶浸劑流動；②含水層厚度>5m，提供足夠反應(yīng)空間；③礦層上下存在穩(wěn)定泥巖隔水層，防止溶浸液越流；④地下水礦化度<3g/L，減少化學(xué)干擾；⑤含水層承壓，利于溶浸液回收；⑥礦層U品位>0.03%，保證經(jīng)濟(jì)回報(bào)。62.對比煤炭直接液化（DCL）與間接液化（ICL）在工藝路線、產(chǎn)品特征、CO?排放方面的差異。答案：DCL：煤粉與溶劑、催化劑在400—470℃、15—30MPa下加氫裂解，重質(zhì)油品多，芳烴高，CO?排放約5.5t/t油品；ICL：先氣化得合成氣，再費(fèi)托合成，產(chǎn)品鏈簡單、直鏈烷烴多，可生產(chǎn)高標(biāo)號柴油、石腦油，CO?排放約3.8t/t油品，易于捕集氣化環(huán)節(jié)高濃度CO?。63.說明頁巖氣藏壓裂后“應(yīng)力陰影”效應(yīng)對裂縫擴(kuò)展的影響及工程對策。答案：應(yīng)力陰影使先壓裂段產(chǎn)生水平應(yīng)力場旋轉(zhuǎn)，抑制后續(xù)裂縫轉(zhuǎn)向，導(dǎo)致縫網(wǎng)復(fù)雜度下降；對策：①優(yōu)化段簇間距至15—25m，降低干擾；②采用暫堵轉(zhuǎn)向技術(shù)，二次激活新縫；③交替壓裂次序，利用時(shí)間差釋放應(yīng)力；④增加壓裂液黏度，提高縫內(nèi)凈壓力，克服地應(yīng)力差異。64.闡述鹽湖鹵水提鋰中“鋁系離子篩”吸附機(jī)理及優(yōu)缺點(diǎn)。答案：機(jī)理：Li?與鋁系層狀氧化物晶格空位發(fā)生嵌入/脫嵌，實(shí)現(xiàn)選擇性吸附；優(yōu)點(diǎn)：Li?選擇性好、Mg2?/Li?分離系數(shù)>100，可循環(huán)使用>200次；缺點(diǎn)：鋁系離子篩密度大，流化床易沉降，需造粒降低強(qiáng)度損失，酸性脫附液腐蝕設(shè)備，投資高。65.結(jié)合實(shí)例說明鉑族金屬在氫能產(chǎn)業(yè)鏈中的關(guān)鍵作用及供應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)。答案：質(zhì)子交換膜電解水制氫需Pt/C催化劑，每kW用鉑0.3—0.5g；燃料電池汽車單車用鉑20—30g，豐田Mirai二代降至10g；全球鉑年產(chǎn)量約180t，南非占73%，一旦出現(xiàn)礦山罷工或電網(wǎng)癱瘓，鉑價(jià)飆升將直接推高氫能成本；回收端，燃料電池堆鉑回收率>95%，但回收渠道尚未完善，加劇中長期風(fēng)險(xiǎn)。六、計(jì)算題（每題10分，共20分）66.某煤層氣井排采數(shù)據(jù)：儲層壓力5.2MPa，井底流壓1.8MPa，儲層溫度28℃，煤層厚度6m，滲透率2md，井筒半徑0.1m，供給半徑300m，氣體黏度0.012mPa·s，體積系數(shù)198。試用擬穩(wěn)態(tài)徑向流公式計(jì)算日產(chǎn)氣量（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)）。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.某鈾礦ISL礦山年注入溶浸液400×10?m3，平均鈾濃度60mg/L，回收率85%，產(chǎn)品為U?O?。計(jì)算年產(chǎn)能（tU?O?），并求若尾液鈾濃度降至5mg/L，可再回收多少噸U?O?。答案：①年回收鈾金屬量=400×10?m3×60g/m3×0.85=204t；U?O?量=204×1.179=240.3t。②尾液剩余鈾=400×10?×5g=20t；可回收20×0.85=17t金屬，折合U?O?20.0t。七、綜合論述題（20分）68.全球碳中和背景下，能源礦產(chǎn)供應(yīng)鏈呈現(xiàn)“能源安全”與“低碳約束”雙重博弈。請從地緣政治、技術(shù)創(chuàng)新、循環(huán)經(jīng)濟(jì)三個(gè)維度，系統(tǒng)論述我國保障鎳、鈷、鋰三種關(guān)鍵電池金屬供應(yīng)安全的戰(zhàn)略路徑，要求結(jié)合數(shù)據(jù)、案例與政策，邏輯清晰，不少于600字。答案示例：地緣政治維度：2022年全球鋰儲量2600萬t金屬量，智利、澳大利亞、阿根廷占78%，我國儲量僅6%，但冶煉產(chǎn)能占全球60%；鈷儲量剛果（金）占46%，我國進(jìn)口依存度97%；鎳儲量印尼、澳大利亞、巴西合計(jì)占58%，我國紅土鎳礦進(jìn)口85%。應(yīng)對策略：①“資源換市場”模式，以新能源整車下游訂單換取上游股權(quán)，如寧德時(shí)代投資印尼紅土鎳礦高壓酸浸（HPAL）項(xiàng)目，鎖定鎳金屬7萬t/a；②國家層面建立“關(guān)鍵金屬海外權(quán)益資源池”，通過絲路基金、亞投行提供政治風(fēng)險(xiǎn)保險(xiǎn)，鼓勵(lì)企業(yè)獲取鈷礦股權(quán)，目標(biāo)2030年海外權(quán)益鈷儲量≥30萬t；③強(qiáng)化南南合作，與拉美國家簽訂政府間鋰鹽湖開發(fā)框架協(xié)議，規(guī)避國有化風(fēng)險(xiǎn)。技術(shù)創(chuàng)新維度：①國內(nèi)貧鋰黏土提鋰技術(shù)突破，江西宜春鋰云母—長石型原礦Li?O0.35%，采用硫酸鹽焙燒—水浸工藝，成本降至2.8萬元/t，較南美鹽湖碳酸鋰到岸價(jià)低15%，2025年規(guī)劃產(chǎn)能10萬tLCE；②深海錳結(jié)核富鈷結(jié)殼采選冶一體化，我國“蛟龍”號已獲取西太平洋結(jié)殼樣品，鈷品位0.8%，研發(fā)還原焙燒—氨浸工藝，鈷回收率>90%，預(yù)計(jì)2035年商業(yè)化；③二次電池回收濕法工藝升級