2026年氫氣制備工藝入門測驗(yàn)含答案一、單選題（共10題，每題2分，合計20分）考察方向：氫氣制備基礎(chǔ)概念、技術(shù)原理及行業(yè)現(xiàn)狀1.下列哪種方法不屬于工業(yè)制氫的傳統(tǒng)方法？A.電解水法B.改良水煤氣法C.甲烷重整法D.熱解法2.在電解水制氫過程中，最適合大規(guī)模應(yīng)用的非貴金屬催化劑是？A.鉑（Pt）B.釕（Ru）C.鈷（Co）D.鎳（Ni）3.中國氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2021-2035年）中，優(yōu)先發(fā)展的綠氫技術(shù)路線是？A.甲烷蒸汽重整B.負(fù)壓氧解水C.醋酸裂解D.固態(tài)電解水4.下列哪種工藝在副產(chǎn)氫回收中應(yīng)用最廣泛？A.氣相吸附法B.液相吸收法C.熱催化法D.膜分離法5.德國在氫氣制備領(lǐng)域重點(diǎn)發(fā)展的“Power-to-Gas”技術(shù)主要依賴？A.天然氣資源B.風(fēng)電制氫C.頁巖氣開采D.核能轉(zhuǎn)化6.我國《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展“十四五”規(guī)劃》中，氫氣用途占比最高的領(lǐng)域是？A.發(fā)電B.車用燃料C.工業(yè)原料D.儲能7.在電解水制氫中，堿性電解槽（AEM）相較于PEM電解槽的主要優(yōu)勢是？A.能效更高B.對鹽水濃度要求更低C.運(yùn)行溫度更低D.成本更低8.下列哪種材料是當(dāng)前最主流的PEM電解槽隔膜材料？A.聚合物電解質(zhì)（PEM）B.離子交換膜（Nafion）C.玻璃纖維膜D.碳膜9.日本氫能戰(zhàn)略中，重點(diǎn)支持的水電解制氫技術(shù)是？A.中溫電解B.高溫電解C.直接甲醇電解D.磁流體電解10.在氫氣提純過程中，用于去除CO?的常用吸附劑是？A.3A分子篩B.13X分子篩C.活性炭D.氧化鋁二、多選題（共5題，每題3分，合計15分）考察方向：氫氣制備工藝的工程應(yīng)用及關(guān)鍵技術(shù)1.影響電解水制氫成本的主要因素包括？A.催化劑價格B.電能成本C.設(shè)備折舊率D.冷卻系統(tǒng)效率E.副產(chǎn)物處理費(fèi)用2.在工業(yè)副產(chǎn)氫回收過程中，常見的雜質(zhì)氣體包括？A.COB.H?SC.CH?D.N?E.CO?3.德國和法國在綠氫制備領(lǐng)域的技術(shù)合作重點(diǎn)涉及？A.高效PEM電解槽B.氫氣長途運(yùn)輸管道技術(shù)C.碳捕獲與封存（CCS）D.燃料電池堆棧技術(shù)E.醋酸制氫工藝4.我國《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展“十四五”規(guī)劃》中，提出的氫氣制備技術(shù)路線包括？A.電解水制氫B.甲烷重整制氫C.熱解制氫D.生物制氫E.酒精裂解制氫5.在氫氣提純過程中，用于去除水分的常用方法是？A.3A分子篩吸附B.堿性溶液洗滌C.活性炭脫臭D.壓力Swing吸附E.膜分離脫水三、判斷題（共10題，每題1分，合計10分）考察方向：氫氣制備工藝的基本常識及行業(yè)誤區(qū)1.電解水制氫的碳排放量完全為零。2.甲烷蒸汽重整制氫是目前全球最大的工業(yè)制氫方法。3.中國的“氫儲運(yùn)”技術(shù)主要依賴高壓氣態(tài)儲氫。4.PEM電解槽的運(yùn)行溫度通常在80°C左右。5.法國計劃通過“綠氫走廊”項目將歐洲氫氣供應(yīng)至中東。6.堿性電解槽的電流密度通常低于PEM電解槽。7.氫氣提純過程中，CO?的去除通常采用變壓吸附（PSA）技術(shù)。8.德國在氫氣制備領(lǐng)域的主要挑戰(zhàn)是電解槽成本過高。9.日本的“氫能社會”計劃中，氫氣主要應(yīng)用于交通領(lǐng)域。10.我國西部地區(qū)適合大規(guī)模發(fā)展風(fēng)電制氫，但缺乏氫氣下游需求。四、簡答題（共4題，每題5分，合計20分）考察方向：氫氣制備工藝的工程實(shí)踐及政策分析1.簡述電解水制氫的工藝流程及其主要優(yōu)勢。2.比較甲烷重整制氫與電解水制氫在碳排放及成本方面的差異。3.中國氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃中，如何平衡“綠氫”與“灰氫”的需求？4.簡述氫氣提純過程中，CO?去除的主要技術(shù)原理及設(shè)備類型。五、論述題（共1題，10分）考察方向：氫氣制備工藝的行業(yè)趨勢及政策影響結(jié)合中國氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及國際政策，分析未來5年氫氣制備工藝的技術(shù)發(fā)展方向及潛在挑戰(zhàn)。答案及解析一、單選題答案1.D2.D3.B4.D5.B6.C7.B8.B9.A10.B解析：1.熱解法不屬于工業(yè)制氫的傳統(tǒng)方法，目前主要應(yīng)用于生物質(zhì)制氫或?qū)嶒?yàn)室研究。2.鎳（Ni）是堿性電解槽中常用的非貴金屬催化劑，成本低且穩(wěn)定性好。3.中國優(yōu)先發(fā)展風(fēng)電制氫（綠氫），以符合“雙碳”目標(biāo)。4.膜分離法在副產(chǎn)氫回收中應(yīng)用最廣泛，效率高且能耗低。5.德國大力推廣風(fēng)電制氫（Power-to-Gas），以實(shí)現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型。6.我國目前氫氣主要用于工業(yè)原料（如合成氨、甲醇），占比最高。7.堿性電解槽對鹽水濃度要求較低，適合大規(guī)模應(yīng)用。8.Nafion（全氟磺酸膜）是主流PEM電解槽隔膜材料。9.日本重點(diǎn)支持中溫電解技術(shù)，以降低設(shè)備成本。10.13X分子篩主要用于吸附CO?，3A分子篩吸附水分。二、多選題答案1.A,B,C,E2.A,B,E3.A,B,C,D4.A,B,C,D5.A,D解析：1.電解水制氫成本受催化劑、電能、折舊及副產(chǎn)物處理影響。2.工業(yè)副產(chǎn)氫中常見CO、H?S、CO?雜質(zhì)。3.德國與法國合作重點(diǎn)包括高效PEM電解槽、氫氣運(yùn)輸及CCS技術(shù)。4.中國規(guī)劃中涵蓋電解水、甲烷重整、熱解及生物制氫技術(shù)。5.3A分子篩及PSA技術(shù)用于去除水分，堿洗主要用于CO?去除。三、判斷題答案1.×（電解水仍需消耗電能，若電力非綠電則存在碳足跡）2.√（甲烷重整制氫占比約70%，主要依賴天然氣）3.√（中國儲運(yùn)技術(shù)以高壓氣態(tài)為主，液氫及固態(tài)技術(shù)尚在發(fā)展）4.√（PEM電解槽工作溫度約80°C，適合高溫運(yùn)行）5.√（法國計劃通過管道運(yùn)輸氫氣至中東，減少碳排放）6.√（堿性電解槽電流密度較低，但成本低）7.√（PSA技術(shù)常用于CO?去除，但需與其他技術(shù)結(jié)合）8.√（德國電解槽成本仍較高，是主要挑戰(zhàn)之一）9.√（日本氫氣主要用于交通和工業(yè)，但交通領(lǐng)域占比最高）10.√（西部地區(qū)風(fēng)光資源豐富，但下游需求不足）四、簡答題答案1.電解水制氫工藝流程：-電解槽將水通過直流電分解為氫氣和氧氣。-主要包括陽極、陰極和電解質(zhì)膜。-產(chǎn)物經(jīng)冷卻、分離后得到高純度氫氣。優(yōu)勢：碳排放零或低（若使用綠電），產(chǎn)物純度高，可就近利用可再生能源。2.甲烷重整與電解水制氫對比：-甲烷重整：碳排放高（產(chǎn)生CO?），但成本較低，技術(shù)成熟。-電解水：碳排放零（綠電），但成本高，依賴電力系統(tǒng)。差異：甲烷重整適合現(xiàn)有化石能源體系，電解水符合碳中和目標(biāo)。3.中國“綠氫”與“灰氫”平衡策略：-“綠氫”通過可再生能源制氫，推動交通、工業(yè)脫碳。-“灰氫”通過化石能源制氫，作為過渡方案補(bǔ)充供應(yīng)。-政策鼓勵綠氫替代灰氫，逐步降低碳排放。4.CO?去除技術(shù)原理：-吸附法：使用分子篩（如13X）吸附CO?，選擇性高。-堿洗法：通過堿性溶液吸收CO?，成本低但效率較低。-膜分離法：利用膜材料選擇性透過CO?，適用于純度高要求場景。五、論述題答案未來5年氫氣制備技術(shù)發(fā)展方向及挑戰(zhàn)：1.技術(shù)方向：-電解槽效率提升：PEM電解槽成本下降，堿性電解槽智能化改造。-可再生能源制氫：風(fēng)電、光伏制氫規(guī)模擴(kuò)大，配套儲能技術(shù)發(fā)展。-氫氣儲運(yùn)創(chuàng)新：液氫、固態(tài)儲氫技術(shù)突破，管道運(yùn)輸普及。-副產(chǎn)氫回收：膜分離、吸附技術(shù)優(yōu)化，提高氫氣利用效率。2.潛在挑戰(zhàn)：-成本問題：電解槽、儲運(yùn)設(shè)備成本