2025年高職氫能應(yīng)用技術(shù)（氫能儲(chǔ)存）試題及答案

（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：本卷共20小題，每小題2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。請(qǐng)將正確答案的序號(hào)填在題后的括號(hào)內(nèi)。1.以下哪種氫能儲(chǔ)存方式能量密度相對(duì)較高？（）A.高壓氣態(tài)儲(chǔ)存B.低溫液態(tài)儲(chǔ)存C.金屬氫化物儲(chǔ)存D.有機(jī)液體儲(chǔ)氫2.高壓氣態(tài)儲(chǔ)存氫氣時(shí)，一般壓力范圍是（）A.1-10MPaB.10-100MPaC.100-1000MPaD.1000MPa以上3.低溫液態(tài)儲(chǔ)存氫氣的溫度通常是（）A.-253℃B.-196℃C.-77℃D.-40℃4.金屬氫化物儲(chǔ)存氫氣的原理是利用金屬與氫氣發(fā)生（）A.化學(xué)反應(yīng)B.物理吸附C.離子交換D.核反應(yīng)5.有機(jī)液體儲(chǔ)氫中常用的有機(jī)液體是（）A.甲醇B.乙醇C.甲苯D.水6.以下關(guān)于高壓氣態(tài)儲(chǔ)存的優(yōu)點(diǎn)，錯(cuò)誤的是（）A.技術(shù)成熟B.充放氫速度快C.能量密度高D.成本相對(duì)較低7.低溫液態(tài)儲(chǔ)存氫氣的缺點(diǎn)不包括（）A.能耗大B.儲(chǔ)存成本高C.安全性好D.對(duì)儲(chǔ)存容器要求高8.金屬氫化物儲(chǔ)氫的優(yōu)點(diǎn)有（）A.儲(chǔ)氫密度高B.吸放氫速度快C.成本低D.無需加熱9.有機(jī)液體儲(chǔ)氫的關(guān)鍵在于（）A.有機(jī)液體的選擇B.催化劑的研發(fā)C.儲(chǔ)氫裝置的設(shè)計(jì)D.以上都是10.以下哪種氣體與氫氣混合儲(chǔ)存時(shí)會(huì)增加安全風(fēng)險(xiǎn)？（）A.氮?dú)釨.氦氣C.氧氣D.氬氣11.氫氣儲(chǔ)存容器的材質(zhì)要求不包括（）A.高強(qiáng)度B.良好的耐腐蝕性C.高導(dǎo)熱性D.氣密性好12.對(duì)于高壓氣態(tài)儲(chǔ)存氫氣的容器，定期檢測的項(xiàng)目不包括（）A.壓力B.溫度C.壁厚D.氣體純度13.低溫液態(tài)儲(chǔ)存氫氣時(shí)，防止氫氣泄漏的措施不包括（）A.密封材料的選擇B.定期檢查閥門C.增加儲(chǔ)存壓力D.采用雙層容器14.金屬氫化物儲(chǔ)氫過程中，影響吸放氫性能的因素不包括（）A.溫度B.壓力C.濕度D.金屬種類15.有機(jī)液體儲(chǔ)氫中，脫氫反應(yīng)的條件通常是（）A.高溫高壓B.低溫低壓C.光照D.催化劑16.以下哪種儲(chǔ)氫方式適合大規(guī)模固定式儲(chǔ)存？（）A.高壓氣態(tài)儲(chǔ)存B.低溫液態(tài)儲(chǔ)存C.金屬氫化物儲(chǔ)存D.有機(jī)液體儲(chǔ)氫17.對(duì)于分布式能源系統(tǒng)中的氫氣儲(chǔ)存，哪種方式更具優(yōu)勢？（）A.高壓氣態(tài)儲(chǔ)存B.低溫液態(tài)儲(chǔ)存C.金屬氫化物儲(chǔ)存D.有機(jī)液體儲(chǔ)氫18.氫氣儲(chǔ)存技術(shù)的發(fā)展趨勢不包括（）A.提高儲(chǔ)氫密度B.降低成本C.減少安全性要求D.提高充放氫效率19.以下關(guān)于儲(chǔ)氫材料的研究方向，錯(cuò)誤的是（）A.開發(fā)新型金屬氫化物B.改進(jìn)有機(jī)液體儲(chǔ)氫體系C.降低高壓氣態(tài)儲(chǔ)存壓力D.減少儲(chǔ)氫材料的種類20.在氫能產(chǎn)業(yè)鏈中，氫氣儲(chǔ)存環(huán)節(jié)的重要性體現(xiàn)在（）A.保證氫氣的穩(wěn)定供應(yīng)B.提高氫能利用效率C.降低氫能成本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。請(qǐng)?jiān)跈M線上填寫正確答案。1.高壓氣態(tài)儲(chǔ)存氫氣的關(guān)鍵設(shè)備是______。2.低溫液態(tài)儲(chǔ)存氫氣的制冷系統(tǒng)主要由______、______和______組成。3.金屬氫化物儲(chǔ)氫材料通常由______和______組成。4.有機(jī)液體儲(chǔ)氫的反應(yīng)過程包括______和______。5.氫氣儲(chǔ)存的安全管理措施包括______、______和______。（二）簡答題（共20分）答題要求：本大題共4小題，每小題5分。簡要回答問題。1.簡述高壓氣態(tài)儲(chǔ)存氫氣的工作原理。2.低溫液態(tài)儲(chǔ)存氫氣有哪些主要的技術(shù)難點(diǎn)？3.金屬氫化物儲(chǔ)氫的優(yōu)缺點(diǎn)分別是什么？4.有機(jī)液體儲(chǔ)氫的研究現(xiàn)狀如何？（三）論述題（共15分）答題要求：本大題共1小題，15分。要求論述全面、條理清晰。結(jié)合當(dāng)前氫能發(fā)展的趨勢，談?wù)剼錃鈨?chǔ)存技術(shù)面臨的挑戰(zhàn)與機(jī)遇。（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：隨著氫能在能源領(lǐng)域的應(yīng)用逐漸廣泛，氫氣儲(chǔ)存技術(shù)的重要性日益凸顯。某研究團(tuán)隊(duì)致力于開發(fā)一種新型的氫氣儲(chǔ)存材料，通過一系列實(shí)驗(yàn)和分析，取得了一些階段性成果。該材料在常溫常壓下能夠快速吸收和釋放氫氣，且儲(chǔ)氫密度較高。然而，在實(shí)際應(yīng)用過程中，發(fā)現(xiàn)該材料的穩(wěn)定性有待提高，在多次吸放氫循環(huán)后，性能出現(xiàn)了一定程度的衰減。問題：1.請(qǐng)分析該新型氫氣儲(chǔ)存材料的優(yōu)勢和不足。（5分）2.針對(duì)材料中提到的穩(wěn)定性問題，提出可能的解決措施。（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)根據(jù)給定的場景設(shè)計(jì)一個(gè)合理的氫氣儲(chǔ)存方案。場景：某小型分布式能源站，需要儲(chǔ)存一定量的氫氣以滿足站內(nèi)設(shè)備的運(yùn)行需求。能源站空間有限，對(duì)成本較為敏感，且要求儲(chǔ)存過程安全可靠。答案：1.B2.B3.A4.A5.C6.C7.C8.A9.D10.C11.C12.D13.C14.C15.D16.A17.C18.C19.D20.D填空題答案：1.高壓容器2.壓縮機(jī)、冷凝器、蒸發(fā)器3.金屬基體、氫化物4.加氫反應(yīng)、脫氫反應(yīng)5.安全法規(guī)制定、安全設(shè)施建設(shè)、人員安全培訓(xùn)簡答題答案：1.高壓氣態(tài)儲(chǔ)存氫氣是利用高壓容器將氫氣壓縮儲(chǔ)存。通過壓縮機(jī)對(duì)氫氣施加高壓，使其在高壓下以氣態(tài)形式儲(chǔ)存于容器中。當(dāng)需要使用氫氣時(shí)，通過減壓閥降低壓力，使氫氣釋放出來。2.低溫液態(tài)儲(chǔ)存氫氣的主要技術(shù)難點(diǎn)包括：能耗大，維持低溫需要消耗大量能量；儲(chǔ)存成本高，制冷設(shè)備及低溫容器成本昂貴；對(duì)儲(chǔ)存容器要求高，需具備良好的低溫性能和密封性能；安全性問題，氫氣在低溫下可能與容器材料發(fā)生反應(yīng)，且泄漏后易引發(fā)危險(xiǎn)。3.優(yōu)點(diǎn)：儲(chǔ)氫密度高；吸放氫過程具有一定的可逆性；可實(shí)現(xiàn)氫氣的有效儲(chǔ)存和運(yùn)輸。缺點(diǎn)：吸放氫速度相對(duì)較慢；金屬氫化物成本較高；部分金屬氫化物在循環(huán)使用過程中性能會(huì)逐漸衰減。4.有機(jī)液體儲(chǔ)氫的研究現(xiàn)狀：近年來取得了一定進(jìn)展，開發(fā)了多種有機(jī)液體儲(chǔ)氫體系。在儲(chǔ)氫容量、反應(yīng)動(dòng)力學(xué)等方面有了一定提升。但仍面臨一些問題，如有機(jī)液體的選擇和優(yōu)化、催化劑的活性和穩(wěn)定性、反應(yīng)過程的能耗等。目前處于實(shí)驗(yàn)室研究和小規(guī)模示范階段，尚未實(shí)現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)化應(yīng)用。論述題答案：當(dāng)前氫能發(fā)展趨勢向好，氫氣儲(chǔ)存技術(shù)面臨諸多挑戰(zhàn)與機(jī)遇。挑戰(zhàn)方面，需進(jìn)一步提高儲(chǔ)氫密度以滿足更多應(yīng)用場景需求，降低成本使氫能更具競爭力，同時(shí)要解決安全性、穩(wěn)定性等問題。機(jī)遇在于隨著氫能市場擴(kuò)大，對(duì)高效儲(chǔ)存技術(shù)需求增加，促使科研投入加大，推動(dòng)技術(shù)創(chuàng)新。如新型儲(chǔ)氫材料研發(fā)、儲(chǔ)氫方式改進(jìn)等有望取得突破，實(shí)現(xiàn)氫氣儲(chǔ)存技術(shù)的升級(jí)與發(fā)展，更好地支撐氫能產(chǎn)業(yè)進(jìn)步。材料分析題答案：1.優(yōu)勢：常溫常壓下能快速吸放氫且儲(chǔ)氫密度較高。不足：穩(wěn)定性有待提高，多次吸放氫循環(huán)后性能衰減。2.解決措施：優(yōu)化材料的化學(xué)成分和結(jié)構(gòu)，提高其抗老化性能；研究添加穩(wěn)定劑或保護(hù)劑的方法，增強(qiáng)材料在循環(huán)過程中的穩(wěn)定性；建立更完善的監(jiān)測體系，實(shí)時(shí)掌握材料性能變化，及時(shí)采