2025年大學大四（新能源科學與工程）氫能技術(shù)應(yīng)用階段測試題

（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：本大題共20小題，每小題2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括號內(nèi)。1.氫能作為一種極具潛力的新能源，其能量密度與以下哪種能源相近？（）A.煤炭B.石油C.天然氣D.核能2.以下哪種制氫方法被認為是最有前景的可持續(xù)制氫途徑？（）A.化石燃料制氫B.水電解制氫C.生物制氫D.熱化學循環(huán)制氫3.氫氣在常溫常壓下是（）。A.無色無味的液體B.無色無味的氣體C.有色有味的液體D.有色有味的氣體4.燃料電池中，氫氣發(fā)生的反應(yīng)是（）。A.氧化反應(yīng)B.還原反應(yīng)C.分解反應(yīng)D.化合反應(yīng)5.目前制約氫能大規(guī)模應(yīng)用的關(guān)鍵因素之一是（）。A.氫氣產(chǎn)量低B.氫氣儲存困難C.制氫成本高D.以上都是6.以下哪種材料常用于氫氣的吸附儲存？（）A.活性炭B.金屬有機框架材料C.碳纖維D.玻璃纖維7.氫能技術(shù)應(yīng)用中，氫氣的運輸方式不包括（）。A.管道運輸B.公路運輸C.航空運輸D.鐵路運輸8.以下哪種氫燃料電池的能量轉(zhuǎn)換效率相對較高？（）A.堿性燃料電池B.質(zhì)子交換膜燃料電池C.磷酸燃料電池D.熔融碳酸鹽燃料電池9.在氫能產(chǎn)業(yè)鏈中，氫氣的制備屬于（）環(huán)節(jié)。A.上游B.中游C.下游D.終端10.氫氣與氧氣反應(yīng)生成水的過程中，能量變化是（）。A.釋放能量B.吸收能量C.能量不變D.先吸收后釋放11.以下哪種制氫工藝會產(chǎn)生大量的二氧化碳排放？（）A.水電解制氫B.天然氣蒸汽重整制氫C.生物質(zhì)氣化制氫D.太陽能光催化分解水制氫12.氫氣的燃燒產(chǎn)物對環(huán)境（）。A.有污染B.無污染C.部分污染D.不確定13.以下哪種技術(shù)可用于提高氫氣的制取效率？（）A.改進催化劑B.降低反應(yīng)溫度C.減少反應(yīng)物濃度D.增加反應(yīng)壓力14.氫能源汽車的續(xù)航里程主要受限于（）。A.電池容量B.氫氣儲存量C.發(fā)動機功率D.行駛速度15.以下哪種能源可以作為氫能制取的一次能源？（）A.風能B.氫能C.電能D.機械能16.氫氣在燃料電池中作為燃料，其電極反應(yīng)式正確的是（）。A.負極：H?-2e?=2H?B.正極：H?-2e?=2H?C.負極：O?+2H?O+4e?=4OH?D.正極：O?+2H?O+4e?=4OH?17.以下哪種物質(zhì)可作為氫氣制取過程中的催化劑載體？（）A.氧化鋁B.水C.氫氣D.二氧化碳18.氫能技術(shù)應(yīng)用中，氫氣的純度要求一般在（）以上。A.90%B.95%C.99%D.99.9%19.以下哪種制氫方法利用了太陽能的光熱效應(yīng)？（）A.太陽能光催化分解水制氫B.太陽能熱化學循環(huán)制氫C.太陽能光伏發(fā)電電解水制氫D.以上都是20.氫氣作為能源，其優(yōu)點不包括（）。A.燃燒熱值高B.儲存方便C.無污染D.資源豐富第II卷（非選擇題，共60分）21.（10分）簡述氫能技術(shù)應(yīng)用的主要領(lǐng)域，并舉例說明。22.（10分）分析水電解制氫的原理及優(yōu)缺點。23.（15分）材料：近年來，隨著全球?qū)η鍧嵞茉吹男枨蟛粩嘣黾?，氫能作為一種可持續(xù)的能源載體受到了廣泛關(guān)注。某科研團隊致力于開發(fā)新型的氫氣儲存材料，以解決氫能應(yīng)用中的儲存難題。問題：請結(jié)合材料，談?wù)剼錃鈨Υ娌牧涎邪l(fā)的重要性以及面臨的挑戰(zhàn)。24.（15分）材料：在氫能汽車的發(fā)展過程中，燃料電池技術(shù)是關(guān)鍵。目前，質(zhì)子交換膜燃料電池（PEMFC）是應(yīng)用較為廣泛的一種燃料電池類型。它具有啟動快、效率高、無污染等優(yōu)點，但也存在一些問題，如成本較高、對氫氣純度要求高、耐久性有待提高等。問題：請根據(jù)材料，分析質(zhì)子交換膜燃料電池在氫能汽車應(yīng)用中的優(yōu)勢和不足，并提出相應(yīng)的改進措施。25.（10分）論述氫能技術(shù)應(yīng)用對未來能源結(jié)構(gòu)的影響。答案：1.D2.B3.B4.B5.D6.B7.C8.B9.A10.A11.B12.B13.A14.B15.A16.A17.A18.D19.B20.B21.氫能技術(shù)應(yīng)用主要領(lǐng)域包括：交通運輸領(lǐng)域，如氫能源汽車；分布式發(fā)電領(lǐng)域，可為偏遠地區(qū)供電；儲能領(lǐng)域，平衡能源供需。在交通運輸中，氫燃料電池汽車以氫氣為燃料，無污染且動力強。分布式發(fā)電方面，小型氫燃料電池發(fā)電系統(tǒng)可在無電地區(qū)提供電力。儲能領(lǐng)域，氫氣可儲存多余電能，在能源需求大時釋放。22.水電解制氫原理是在直流電作用下，水分解為氫氣和氧氣。優(yōu)點是產(chǎn)物純凈無污染，原料水來源廣泛；缺點是能耗較高，制氫成本較大，且依賴電力供應(yīng)。23.氫氣儲存材料研發(fā)重要性在于解決氫能應(yīng)用瓶頸，使氫能更易儲存運輸從而廣泛應(yīng)用。面臨挑戰(zhàn)有：需提高儲存容量，降低成本，增強材料穩(wěn)定性和安全性，還要解決材料與氫氣吸附、解吸動力學問題，以滿足氫能大規(guī)模應(yīng)用需求。24.優(yōu)勢：啟動快能迅速投入使用，效率高可有效利用氫能，無污染符合環(huán)保要求。不足：成本高限制推廣，對氫氣純度要求高增加制氫成本，耐久性有待提高影響使用壽命。改進措施：研發(fā)低成本材料降低成本，優(yōu)化制氫工藝提高氫氣純度，加強材料耐久性研究延長使用壽命。25.氫能技術(shù)應(yīng)用將使未來能源結(jié)構(gòu)更加多元化。氫能作為清潔