2025年大學氫能科學與工程（氫能利用）試題及答案

（考試時間：90分鐘滿分100分）班級______姓名______第I卷（選擇題共30分）答題要求：本卷共10小題，每小題3分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。請將正確答案的序號填在題后的括號內(nèi)。1.下列關(guān)于氫能的說法，正確的是（）A.氫能是一種二次能源B.氫氣燃燒的產(chǎn)物會污染環(huán)境C.氫能的制取成本低廉D.氫能儲存和運輸都很方便2.以下哪種制氫方法不屬于化學制氫（）A.水電解制氫B.天然氣重整制氫C.生物質(zhì)制氫D.太陽能光解水制氫3.氫氣作為燃料電池的燃料，其能量轉(zhuǎn)換效率可達到（）A.30%-40%B.40%-60%C.60%-80%D.80%以上4.下列關(guān)于儲氫材料的說法，錯誤的是（）A.金屬氫化物儲氫具有較高的儲氫密度B.碳納米管儲氫屬于物理吸附儲氫C.有機液體儲氫具有儲氫量大、成本低等優(yōu)點D.儲氫合金在吸氫和放氫過程中會發(fā)生化學反應5.氫氣在運輸過程中，以下哪種運輸方式安全性最高（）A.氣態(tài)氫氣管道運輸B.液態(tài)氫氣運輸C.固態(tài)氫氣運輸D.氫氣瓶運輸6.以下哪種催化劑常用于水電解制氫（）A.鉑催化劑B.鐵催化劑C.鎳基催化劑D.二氧化鈦催化劑7.氫能在分布式能源系統(tǒng)中的應用優(yōu)勢不包括（）A.可實現(xiàn)能源的高效利用B.能減少碳排放C.系統(tǒng)建設成本低D.適應不同的能源需求8.氫氣與氧氣反應生成水的反應熱為（）A.正反應放熱，逆反應吸熱B.正反應吸熱，逆反應放熱C.正逆反應均放熱D.正逆反應均吸熱9.以下關(guān)于氫能產(chǎn)業(yè)鏈的說法正確的是（）A.制氫環(huán)節(jié)是產(chǎn)業(yè)鏈的核心B.儲氫環(huán)節(jié)成本最高C.氫能應用環(huán)節(jié)發(fā)展最為成熟D.產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)相互關(guān)聯(lián)、協(xié)同發(fā)展10.下列哪種情況不利于氫氣的大規(guī)模應用（）A.政府出臺鼓勵氫能發(fā)展的政策B.氫能相關(guān)技術(shù)不斷創(chuàng)新C.氫氣價格持續(xù)上漲D.社會對清潔能源需求增加第II卷（非選擇題共70分）二、填空題（共20分）答題要求：本大題共5小題，每空2分。請將答案填在題中的橫線上。1.氫能的優(yōu)點包括清潔無污染、能量密度高、________________等。2.化學制氫方法主要有天然氣重整制氫、________________、生物質(zhì)制氫等。3.燃料電池的工作原理是將氫氣和氧氣的化學能直接轉(zhuǎn)化為________________。4.常見的物理儲氫方式有高壓氣態(tài)儲氫、________________等。5.氫能在交通運輸領域的應用主要包括氫燃料電池汽車和________________。三、簡答題（共20分）答題要求：本大題共4小題，每題5分。簡要回答問題。1.簡述水電解制氫的原理。2.儲氫合金儲氫的原理是什么？3.氫能在能源轉(zhuǎn)型中的作用有哪些？4.分析氫能大規(guī)模應用面臨的主要挑戰(zhàn)。四、材料分析題（共15分）材料：隨著全球?qū)η鍧嵞茉吹男枨蟛粩嘣黾樱瑲淠茏鳛橐环N極具潛力的能源受到廣泛關(guān)注。某研究機構(gòu)對氫能在不同領域的應用進行了調(diào)研，發(fā)現(xiàn)目前氫能在交通運輸領域的應用發(fā)展較快，如氫燃料電池汽車已開始在部分城市示范運營。但同時，氫能在大規(guī)模存儲和運輸方面仍存在一些問題，制約了其更廣泛的應用。例如，氣態(tài)氫的儲存密度較低，液態(tài)氫的儲存需要低溫設備，成本較高。此外，制氫成本也是影響氫能推廣的重要因素，目前大部分制氫工藝成本較高，缺乏競爭力。答題要求：根據(jù)上述材料，回答以下問題。1.氫能在交通運輸領域應用發(fā)展較快的原因是什么？（5分）2.請分析氫能大規(guī)模存儲和運輸存在的問題及對氫能推廣的影響。（10分）五、論述題（共15分）答題要求：本大題共1小題。要求觀點明確，論述合理，字數(shù)在300字左右。結(jié)合當前能源形勢和技術(shù)發(fā)展趨勢，論述氫能未來的發(fā)展前景。答案：第I卷答案1.A2.A3.C4.B5.C6.C7.C8.A9.D10.C第II卷答案二、填空題答案1.可再生2.水電解制氫3.電能4.低溫液態(tài)儲氫5.氫內(nèi)燃機三、簡答題答案1.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，通過直流電的作用，使水分子在電極表面發(fā)生氧化還原反應，陽極產(chǎn)生氧氣，陰極產(chǎn)生氫氣。2.儲氫合金儲氫是基于合金與氫氣發(fā)生化學反應，形成金屬氫化物。當外界條件改變時，金屬氫化物又會分解釋放出氫氣，從而實現(xiàn)儲氫和放氫過程。3.氫能在能源轉(zhuǎn)型中可減少對傳統(tǒng)化石能源的依賴，降低碳排放；為分布式能源系統(tǒng)提供清潔高效的能源；推動交通運輸領域的綠色發(fā)展，助力實現(xiàn)能源的可持續(xù)供應。4.主要挑戰(zhàn)包括制氫成本高、儲氫和運輸技術(shù)不完善、儲存密度低、成本高、基礎設施建設薄弱等，這些問題限制了氫能的大規(guī)模商業(yè)化應用。四、材料分析題答案1.氫能在交通運輸領域應用發(fā)展較快的原因是全球?qū)η鍧嵞茉葱枨笤黾?，氫燃料電池汽車具有零排放或低排放的?yōu)勢，符合環(huán)保要求，且部分城市開始示范運營，推動了其發(fā)展。2.氫能大規(guī)模存儲和運輸存在的問題：氣態(tài)氫儲存密度低，液態(tài)氫儲存需低溫設備成本高。影響：限制了氫能的廣泛應用，增加了氫能應用的成本和難度，阻礙了氫能在更多領域的推廣。五、論述題答案當前能源形勢下，傳統(tǒng)化石能源面臨枯竭和環(huán)境問題壓力，氫能作為清潔能