2025年大學(xué)能源與動力工程（氫能技術(shù)）試題及答案

（考試時間：90分鐘滿分100分）班級______姓名______一、選擇題（總共10題，每題3分，每題只有一個正確答案，請將正確答案填在括號內(nèi)）1.以下哪種制氫方法被認為是最有潛力實現(xiàn)大規(guī)模、低成本制氫的？（）A.水電解制氫B.化石燃料制氫C.生物質(zhì)制氫D.太陽能光催化分解水制氫2.氫氣作為能源，其優(yōu)點不包括以下哪一項？（）A.燃燒產(chǎn)物無污染B.能量密度高C.儲存方便D.可再生3.目前廣泛應(yīng)用的儲氫方式中，哪種儲氫方式的儲氫密度相對較高？（）A.高壓氣態(tài)儲氫B.低溫液態(tài)儲氫C.固態(tài)儲氫D.有機液體儲氫4.以下哪種催化劑常用于質(zhì)子交換膜燃料電池的陰極反應(yīng)？（）A.鉑B.鈀C.釕D.銥5.氫能產(chǎn)業(yè)鏈中，氫氣的加注環(huán)節(jié)類似于傳統(tǒng)燃油汽車的哪個環(huán)節(jié)？（）A.加油B.維修C.保養(yǎng)D.年檢6.以下關(guān)于堿性燃料電池的說法，錯誤的是（）A.工作溫度較低B.對雜質(zhì)氣體敏感C.電極反應(yīng)速度快D.成本較低7.太陽能電解水制氫系統(tǒng)中，關(guān)鍵部件不包括（）A.光伏電池B.電解槽C.MEA膜電極D.儲氫罐8.以下哪種物質(zhì)在氫能儲存中可作為儲氫載體？（）A.乙醇B.二氧化碳C.液氨D.以上都是9.氫燃料電池汽車的能量轉(zhuǎn)換效率一般可達到（）A.30%-40%B.40%-50%C.50%-60%D.60%-70%10.以下哪種制氫工藝的碳排放相對較低？（）A.天然氣蒸汽重整制氫B.煤制氫C.氯堿工業(yè)副產(chǎn)氫D.甲醇裂解制氫二、多項選擇題（總共5題，每題5分，每題有兩個或兩個以上正確答案，請將正確答案填在括號內(nèi)，少選、多選、錯選均不得分）1.氫能在交通領(lǐng)域的應(yīng)用優(yōu)勢包括（）A.續(xù)航里程長B.加氫速度快C.零排放D.成本低2.以下屬于氫能儲存的物理方法有（）A.高壓氣態(tài)儲氫B.低溫液態(tài)儲氫C.金屬氫化物儲氫D.活性炭吸附儲氫3.質(zhì)子交換膜燃料電池的特點有（）A.工作溫度低B.啟動速度快C.功率密度高D.對環(huán)境適應(yīng)性強4.以下哪些是影響水電解制氫效率的因素（）A.電極材料B.電解液濃度C.工作溫度D.電流密度5.氫能在分布式能源系統(tǒng)中的應(yīng)用場景有（）A.熱電聯(lián)供B.備用電源C.分布式發(fā)電D.儲能三、判斷題（總共10題，每題2分，請在括號內(nèi)打“√”或“×”）1.氫氣是一種一次能源。（）2.高壓氣態(tài)儲氫的壓力越高，儲氫密度越大，安全性也越高。（）3.燃料電池的發(fā)電效率不受卡諾循環(huán)限制。（）4.生物質(zhì)制氫過程中不會產(chǎn)生碳排放。（）5.儲氫合金在吸氫和放氫過程中會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。（）6.質(zhì)子交換膜燃料電池的陽極反應(yīng)是氫氣氧化生成氫離子。（）7.氫能產(chǎn)業(yè)鏈涵蓋了制氫、儲氫、運氫和用氫等多個環(huán)節(jié)。（）8.太陽能光催化分解水制氫目前已實現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。（）9.堿性燃料電池可以使用甲醇作為燃料。（）10.氫燃料電池汽車的推廣面臨的主要問題之一是加氫基礎(chǔ)設(shè)施不足。（）四、簡答題（總共3題，每題10分，請簡要回答問題）1.簡述水電解制氫的原理及主要優(yōu)點。2.請說明質(zhì)子交換膜燃料電池的工作原理，并指出其關(guān)鍵部件。3.分析氫能在能源轉(zhuǎn)型中的重要作用及面臨的挑戰(zhàn)。五、論述題（總共1題，每題20分，請結(jié)合所學(xué)知識進行詳細論述）論述如何推動氫能技術(shù)的大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用，從制氫、儲氫、運氫、用氫等環(huán)節(jié)提出你的觀點和建議。答案一、選擇題1.D2.C3.B4.A5.A6.D7.C8.D9.B10.C二、多項選擇題1.ABC2.ABD3.ABC4.ABCD5.ABCD三、判斷題1.×2.×3.√4.×5.√6.√7.√8.×9.×10.√四、簡答題1.水電解制氫是將電能通過電解槽轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，使水分解為氫氣和氧氣。優(yōu)點：原料豐富、無污染、可實現(xiàn)大規(guī)模制氫、氫氣純度高。2.質(zhì)子交換膜燃料電池工作原理：氫氣在陽極催化劑作用下氧化為氫離子和電子，氫離子通過質(zhì)子交換膜到達陰極，電子經(jīng)外電路做功后到達陰極，與氧氣和氫離子反應(yīng)生成水。關(guān)鍵部件：質(zhì)子交換膜、電極催化劑、雙極板。3.重要作用：氫能是清潔能源，可助力能源轉(zhuǎn)型，減少碳排放；能量密度高，可用于多種能源場景。面臨挑戰(zhàn)：制氫成本高、儲氫技術(shù)不完善、運氫安全性待提高、加氫基礎(chǔ)設(shè)施缺乏、公眾認知度低。五、論述題1.制氫環(huán)節(jié)：加大對可再生能源制氫技術(shù)研發(fā)投入，如太陽能光解水、風(fēng)能電解水等，降低成本。優(yōu)化傳統(tǒng)制氫工藝，提高效率，減少碳排放。建立規(guī)模化制氫基地，實現(xiàn)集中制氫與分布式制氫相結(jié)合。2.儲氫環(huán)節(jié)：繼續(xù)研發(fā)高壓氣態(tài)儲氫技術(shù)，提高儲氫壓力等級，同時加強安全保障。推進低溫液態(tài)儲氫技術(shù)發(fā)展，降低成本。加快固態(tài)儲氫材料研究，提高儲氫密度和循環(huán)性能。3.運氫環(huán)節(jié)：建立專業(yè)的氫氣運輸管道網(wǎng)絡(luò)，提高運輸效率和安全性。發(fā)展高效安全的氫氣運輸車輛，采用先進的儲氫容器和運輸技術(shù)。加強運氫過程中的泄漏檢測和監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)。4.用氫環(huán)節(jié)：在交通領(lǐng)域，加大氫燃料電池汽車研發(fā)和生產(chǎn)力度，降低成本，提高性能，同時