2025年大四（氫能科學(xué)與工程）氫能制備技術(shù)考核題

（考試時間：90分鐘滿分100分）班級______姓名______第I卷（選擇題，共40分）答題要求：請從每題給出的四個選項中，選出最符合題目要求的一項。(總共10題，每題4分)1.以下哪種制氫方法不屬于化石能源制氫？A.天然氣重整制氫B.煤制氫C.水電解制氫D.石油煉制制氫2.天然氣重整制氫過程中，主要發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)是？A.CH?+H?O→CO+3H?B.CH?+2O?→CO?+2H?OC.CO+H?O→CO?+H?D.以上反應(yīng)都有3.煤制氫過程中，煤氣化的主要目的是？A.將煤轉(zhuǎn)化為氣態(tài)燃料B.提高煤的含氫量C.脫除煤中的雜質(zhì)D.以上都是4.水電解制氫中，常用的電解質(zhì)是？A.硫酸B.氫氧化鈉C.氫氧化鉀D.以上都可以5.以下哪種材料可作為質(zhì)子交換膜水電解槽的質(zhì)子交換膜？A.聚苯乙烯B.全氟磺酸膜C.聚氯乙烯D.聚丙烯6.太陽能光解水制氫的關(guān)鍵是？A.高效的光催化劑B.合適的反應(yīng)器C.穩(wěn)定的光源D.以上都是7.生物質(zhì)制氫過程中，生物質(zhì)氣化產(chǎn)生的合成氣主要成分是？A.CO和H?B.CO?和H?C.CH?和H?D.CO和CH?8.熱化學(xué)循環(huán)制氫的優(yōu)點不包括？A.可利用多種能源B.反應(yīng)條件溫和C.制氫效率較高D.氫氣純度高9.以下哪種制氫方法有望實現(xiàn)大規(guī)模、低成本的綠色制氫？A.核能制氫B.風(fēng)能制氫C.太陽能光解水制氫（大規(guī)模工業(yè)化實現(xiàn)前）D.以上都有可能10.氫能制備過程中，氫氣的儲存方式不包括？A.高壓氣態(tài)儲存B.低溫液態(tài)儲存C.固態(tài)儲存D.溶液儲存第II卷（非選擇題，共60分）簡答題（共20分）答題要求：請簡要回答問題，語言簡潔明扼要。(總共4題，每題各5分)1.簡述天然氣重整制氫的工藝流程。2.說明水電解制氫的原理。3.太陽能光解水制氫面臨的主要挑戰(zhàn)有哪些？4.生物質(zhì)制氫的主要方法有哪些？論述題（共20分）答題要求：請詳細闡述觀點，論述要有條理，論據(jù)充分。(總共2題，每題各10分)1.對比分析化石能源制氫和可再生能源制氫的優(yōu)缺點。2.談?wù)勀銓ξ磥須淠苤苽浼夹g(shù)發(fā)展趨勢的看法。材料分析題（共20分）答題要求：認真閱讀材料，結(jié)合所學(xué)知識回答問題。(總共2題，每題各10分)材料：隨著全球?qū)η鍧嵞茉吹男枨蟛粩嘣黾?，氫能作為一種極具潛力的能源載體受到廣泛關(guān)注，但目前氫能制備技術(shù)仍面臨成本高、效率低等問題。某科研團隊致力于研發(fā)新型太陽能光解水制氫技術(shù)，通過改進光催化劑和優(yōu)化反應(yīng)器設(shè)計，取得了一定的進展。1.請分析該科研團隊研發(fā)新型太陽能光解水制氫技術(shù)的意義。2.結(jié)合材料，談?wù)勅绾芜M一步推動氫能制備技術(shù)的發(fā)展。方案設(shè)計題（共20分）答題要求：根據(jù)題目要求，設(shè)計合理的方案。(總共1題，每題各20分)為滿足某地區(qū)未來對氫能的需求，設(shè)計一個綜合的氫能制備方案，需考慮能源資源、技術(shù)可行性、成本等因素。答案：第I卷：1.C2.A3.D4.D5.B6.D7.A8.B9.D10.D第II卷：簡答題：1.天然氣重整制氫一般先將天然氣與水蒸氣在高溫下反應(yīng)生成合成氣（主要成分是CO和H?），然后通過變換反應(yīng)調(diào)整合成氣中CO和H?的比例，再經(jīng)過凈化處理去除雜質(zhì)，得到較為純凈的氫氣。2.水電解制氫是利用電能將水分解為氫氣和氧氣。在電解槽中，水在電極作用下發(fā)生氧化還原反應(yīng)，陽極產(chǎn)生氧氣，陰極產(chǎn)生氫氣。3.主要挑戰(zhàn)有高效光催化劑的開發(fā)、光解水反應(yīng)效率低、反應(yīng)體系穩(wěn)定性差、太陽能的間歇性和能量密度低等。4.生物質(zhì)制氫主要方法有生物質(zhì)氣化制氫、生物質(zhì)熱解制氫、生物質(zhì)發(fā)酵制氫等。論述題：1.化石能源制氫優(yōu)點是技術(shù)成熟、產(chǎn)量大，缺點是依賴有限化石資源、產(chǎn)生碳排放；可再生能源制氫優(yōu)點是綠色環(huán)?？沙掷m(xù)，缺點是成本高、技術(shù)有待完善、受自然條件限制。2.未來氫能制備技術(shù)發(fā)展趨勢可能是多種制氫技術(shù)協(xié)同發(fā)展，可再生能源制氫占比逐漸增大，不斷提高制氫效率、降低成本，加強基礎(chǔ)研究和技術(shù)創(chuàng)新等。材料分析題：1.意義在于推動氫能從理論研究走向?qū)嶋H應(yīng)用，降低對化石能源依賴，減少碳排放，為解決能源和環(huán)境問題提供新途徑。2.進一步發(fā)展可加大科研投入，產(chǎn)學(xué)研合作攻克關(guān)鍵技術(shù)；建立示范項目積累經(jīng)驗；完善政策支持體系，引導(dǎo)社會資本參與等。方案設(shè)計題：可