2025年中職氫能技術(shù)應(yīng)用（制氫技術(shù)）期末試題

（考試時(shí)間：90分鐘滿分100分）班級(jí)______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，共40分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1.以下哪種制氫方法是利用化石燃料制氫？A.水電解制氫B.甲醇裂解制氫C.天然氣重整制氫D.光解水制氫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.CH4+H2O→CO+3H2B.2H2O→2H2+O2C.CO+H2O→CO2+H2D.CH4→C+2H23.水電解制氫中，陽極發(fā)生的反應(yīng)是？A.2H++2e-→H2B.4OH--4e-→2H2O+O2C.2H2O+2e-→H2+2OH-D.2H2O→2H2+O24.甲醇裂解制氫的產(chǎn)物除了氫氣還有？A.一氧化碳B.二氧化碳C.甲烷D.乙烷5.光解水制氫中，常用的光催化劑是？A.二氧化鈦B.氧化銅C.氧化鋅D.氧化鐵6.以下哪種制氫方法的氫氣純度最高？A.水電解制氫B.天然氣重整制氫C.甲醇裂解制氫D.生物質(zhì)制氫7.天然氣重整制氫中，常用的催化劑是？A.鎳基催化劑B.鐵基催化劑C.銅基催化劑D.鋁基催化劑8.水電解制氫的效率主要受什么因素影響？A.電流密度B.電解液濃度C.電極材料D.以上都是9.甲醇裂解制氫的優(yōu)點(diǎn)不包括？A.原料來源廣泛B.反應(yīng)條件溫和C.氫氣純度高D.成本低10.光解水制氫面臨的主要問題是？A.光催化劑效率低B.反應(yīng)速度慢C.設(shè)備成本高D.以上都是11.以下哪種制氫方法屬于可再生能源制氫？A.水電解制氫B.天然氣重整制氫C.甲醇裂解制氫D.煤炭氣化制氫12.天然氣重整制氫過程中，水碳比的大小對(duì)反應(yīng)有什么影響？A.水碳比越大，氫氣產(chǎn)量越高B.水碳比越小，氫氣產(chǎn)量越高C.水碳比大小對(duì)氫氣產(chǎn)量無影響D.水碳比過大或過小都會(huì)降低氫氣產(chǎn)量13.水電解制氫中，常用的電解液是？A.硫酸溶液B.氫氧化鈉溶液C.氫氧化鉀溶液D.以上都可以14.甲醇裂解制氫的反應(yīng)溫度一般在？A.100℃-200℃B.200℃-300℃C.300℃-400℃D.400℃-500℃15.光解水制氫中，光的波長(zhǎng)對(duì)反應(yīng)有什么影響？A.波長(zhǎng)越長(zhǎng)，反應(yīng)越容易進(jìn)行B.波長(zhǎng)越短，反應(yīng)越容易進(jìn)行C.波長(zhǎng)對(duì)反應(yīng)無影響D.不同波長(zhǎng)的光對(duì)不同的光催化劑有不同影響16.以下哪種制氫方法適合大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)？A.水電解制氫B.天然氣重整制氫C.甲醇裂解制氫D.光解水制氫17.天然氣重整制氫中，為了提高氫氣產(chǎn)量，可以采取的措施是？A.提高反應(yīng)溫度B.增加水碳比C.優(yōu)化催化劑D.以上都是18.水電解制氫中，電極材料的選擇主要考慮？A.導(dǎo)電性B.催化活性C.耐腐蝕性D.以上都是19.甲醇裂解制氫中，為了提高反應(yīng)效率，可以添加？A.助催化劑B.抑制劑C.溶劑D.催化劑20.光解水制氫中，為了提高光催化劑的效率，可以采取的方法是？A.對(duì)光催化劑進(jìn)行改性B.增加光照強(qiáng)度C.優(yōu)化反應(yīng)體系D.以上都是第II卷（非選擇題共60分）（一）填空題（共10分）答題要求：本大題共5小題，每小題2分，共10分。請(qǐng)將正確答案填寫在相應(yīng)的橫線上。1.制氫技術(shù)主要包括化石燃料制氫、______制氫、可再生能源制氫等。2.天然氣重整制氫過程中，主要的反應(yīng)步驟包括______、水煤氣變換反應(yīng)和氫氣提純。3.水電解制氫的基本原理是在直流電的作用下，使水發(fā)生______反應(yīng)生成氫氣和氧氣。4.甲醇裂解制氫的化學(xué)方程式為______。5.光解水制氫是利用______將水分解為氫氣和氧氣的過程。（二）簡(jiǎn)答題（共20分）答題要求：本大題共4小題，每小題5分，共20分。簡(jiǎn)要回答問題。1.簡(jiǎn)述水電解制氫的優(yōu)缺點(diǎn)。2.天然氣重整制氫中，水煤氣變換反應(yīng)的作用是什么？3.甲醇裂解制氫的工藝流程包括哪些環(huán)節(jié)？4.光解水制氫面臨的主要挑戰(zhàn)有哪些？（三）論述題（共15分）答題要求：本大題共1小題，15分。論述天然氣重整制氫技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及未來趨勢(shì)。（四）材料分析題（共10分）答題要求：閱讀以下材料，回答問題。材料：在氫能技術(shù)應(yīng)用中，制氫技術(shù)是關(guān)鍵環(huán)節(jié)。目前，天然氣重整制氫是較為成熟且應(yīng)用廣泛的制氫方法之一。但隨著環(huán)保要求的提高和可再生能源的發(fā)展，水電解制氫等可再生能源制氫技術(shù)也越來越受到關(guān)注。某企業(yè)計(jì)劃建設(shè)一座制氫工廠，在選擇制氫技術(shù)時(shí)，考慮了多種因素，如成本、氫氣純度、能源來源等。問題：1.請(qǐng)分析該企業(yè)在選擇制氫技術(shù)時(shí)，應(yīng)重點(diǎn)考慮哪些因素？（5分）2.結(jié)合材料，談?wù)勌烊粴庵卣茪浼夹g(shù)和水電解制氫技術(shù)各自的優(yōu)勢(shì)與不足。（5分）（五）方案設(shè)計(jì)題（共5分）答題要求：本大題共1小題，5分。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的制氫方案，要求包括制氫方法、主要設(shè)備和工藝流程。答案：1.C2.A3.B4.A5.A6.A7.A8.D9.D10.D11.A12.D13.D14.C15.D16.B17.D18.D19.A20.D填空題答案：1.生物質(zhì)2.天然氣重整反應(yīng)3.電解4.CH3OH→CO+2H25.光催化劑簡(jiǎn)答題答案：1.優(yōu)點(diǎn)：氫氣純度高、產(chǎn)物無污染、可靈活調(diào)節(jié)產(chǎn)量。缺點(diǎn)：電能消耗大、成本較高、設(shè)備投資大。2.將一氧化碳轉(zhuǎn)化為二氧化碳，同時(shí)生成更多氫氣，提高氫氣產(chǎn)率。3.甲醇汽化、甲醇裂解反應(yīng)、產(chǎn)物分離提純。4.光催化劑效率低、反應(yīng)速度慢、設(shè)備成本高、難以大規(guī)模應(yīng)用。論述題答案：發(fā)展現(xiàn)狀：技術(shù)成熟，應(yīng)用廣泛，是目前主要的制氫方法之一。未來趨勢(shì)：提高能源利用效率、降低碳排放、與可再生能源結(jié)合、開發(fā)新型催化劑、優(yōu)化工藝流程、加強(qiáng)國(guó)際合作。材料分析題答案：1.成本、氫氣純度、能源來源、環(huán)保要求、技術(shù)成熟度等。2.天然氣重整制氫：優(yōu)勢(shì)是技術(shù)成熟、成本相對(duì)較低；不足是依賴化石