2025年氫能工程師崗位招聘面試考試試題及參考答案2025年氫能工程師崗位招聘面試考試試題一、單項(xiàng)選擇題（共10題，每題2分，共20分。每題只有1個正確選項(xiàng)）1.以下關(guān)于“綠氫”的定義，正確的是（）A.以化石燃料為原料，未采用碳捕集技術(shù)生產(chǎn)的氫氣B.以化石燃料為原料，結(jié)合碳捕集技術(shù)生產(chǎn)的氫氣C.利用可再生能源（如風(fēng)電、光伏）電解水生產(chǎn)的氫氣D.利用工業(yè)副產(chǎn)氫（如氯堿工業(yè)尾氣）提純獲得的氫氣2.質(zhì)子交換膜（PEM）水電解制氫技術(shù)中，核心電解質(zhì)材料是（）A.氫氧化鉀溶液（KOH）B.固體氧化物（如YSZ）C.全氟磺酸質(zhì)子交換膜D.磷酸溶液3.液氫儲運(yùn)的關(guān)鍵技術(shù)難點(diǎn)是（）A.儲存壓力需高達(dá)70MPaB.液化過程能耗高（約占?xì)淠艿?0%40%）C.儲氫密度僅為氣態(tài)氫的1/10D.無法長期儲存（半衰期短）4.氫燃料電池（PEMFC）的陰極反應(yīng)式是（）A.2H?→4H?+4e?B.O?+4H?+4e?→2H?OC.H?O→H?+1/2O?D.CO+H?O→CO?+H?5.目前商業(yè)化應(yīng)用最廣泛的儲氫方式是（）A.高壓氣態(tài)儲氫（3570MPa）B.液氫儲氫（253℃）C.金屬氫化物固態(tài)儲氫D.有機(jī)液體儲氫（如甲苯甲基環(huán)己烷體系）6.氫氣的爆炸極限（體積分?jǐn)?shù)）是（）A.1%3%B.4%75%C.10%50%D.80%95%7.堿性水電解槽的隔膜主要作用是（）A.傳導(dǎo)質(zhì)子（H?）B.分隔陰陽極室，防止氣體混合C.提高電解液導(dǎo)電性D.催化水分解反應(yīng)8.我國《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃（20212035年）》中明確的氫能戰(zhàn)略定位是（）A.替代傳統(tǒng)化石能源的唯一能源B.未來能源體系的補(bǔ)充角色C.戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)和未來產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)發(fā)展方向D.僅用于燃料電池汽車領(lǐng)域9.固態(tài)儲氫材料LaNi?的理論儲氫質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為（）A.1.4%B.5.0%C.10.0%D.15.0%10.加氫站按儲氫容量劃分，一級站的最大儲氫量（以標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)氫氣計(jì)）是（）A.100kgB.500kgC.1000kgD.2000kg二、多項(xiàng)選擇題（共5題，每題4分，共20分。每題有24個正確選項(xiàng)，錯選、漏選均不得分）1.氫能產(chǎn)業(yè)鏈主要包括以下環(huán)節(jié)（）A.氫氣制備B.氫氣儲運(yùn)C.氫氣加注D.終端應(yīng)用（如燃料電池、工業(yè)原料）2.堿性水電解制氫系統(tǒng)的核心組件包括（）A.質(zhì)子交換膜B.鎳基電極（陽極/陰極）C.石棉或聚丙烯隔膜D.氫氧化鉀（KOH）電解液3.以下屬于固態(tài)儲氫材料的有（）A.鎂基合金（MgH?）B.配位氫化物（如NaAlH?）C.活性炭（物理吸附）D.金屬有機(jī)框架（MOFs）4.質(zhì)子交換膜燃料電池（PEMFC）的關(guān)鍵材料包括（）A.鉑碳（Pt/C）催化劑B.全氟磺酸質(zhì)子交換膜C.石墨或金屬雙極板D.氧化鋯（ZrO?）電解質(zhì)5.氫氣儲運(yùn)過程中的安全控制措施包括（）A.采用防爆電氣設(shè)備（Ex認(rèn)證）B.安裝氫氣泄漏檢測傳感器（靈敏度≤1%LEL）C.儲氫容器定期進(jìn)行壓力測試（如水壓試驗(yàn)）D.儲運(yùn)車輛配備緊急切斷閥和滅火裝置三、填空題（共10題，每空2分，共20分）1.綠氫的生產(chǎn)方式主要是利用__________（如風(fēng)電、光伏、水電）電解水制氫。2.PEM水電解槽的陽極催化劑通常使用__________（填金屬名稱），陰極催化劑常用鉑（Pt）。3.液氫的密度約為__________kg/m3（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下氫氣密度為0.0899kg/m3）。4.儲氫合金LaNi?吸氫后生成的化合物化學(xué)式為__________。5.氫燃料電池的反應(yīng)產(chǎn)物是__________（填物質(zhì)名稱），實(shí)現(xiàn)零碳排放。6.加氫站按儲氫壓力可分為35MPa和__________MPa兩種，分別對應(yīng)乘用車和重卡補(bǔ)能需求。7.氫氣的擴(kuò)散速率約為空氣的__________倍（填數(shù)值），泄漏后易快速擴(kuò)散但也易形成爆炸性混合物。8.工業(yè)副產(chǎn)氫提純常用的技術(shù)是__________（填縮寫），通過吸附劑選擇性吸附雜質(zhì)氣體。9.堿性水電解槽的電解液濃度通常為__________%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）的KOH溶液。10.我國首條氫氣長輸管道“西氫東送”管道設(shè)計(jì)年輸氫能力為__________萬噸（填數(shù)值）。四、簡答題（共4題，每題10分，共40分）1.（封閉型）簡述堿性水電解制氫的工作原理，需包含電極反應(yīng)式和關(guān)鍵流程。2.（開放型）當(dāng)前綠氫規(guī)?；l(fā)展的主要技術(shù)挑戰(zhàn)有哪些？請至少列出3項(xiàng)并簡要分析。3.（對比分析型）對比高壓氣態(tài)儲氫與固態(tài)儲氫的優(yōu)缺點(diǎn)（從儲氫密度、安全性、能耗、成本等方面）。4.（政策應(yīng)用型）結(jié)合《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃（20212035年）》，說明其對我國氫能產(chǎn)業(yè)技術(shù)研發(fā)的導(dǎo)向作用。五、應(yīng)用題（共2題，每題25分，共50分）1.（計(jì)算類）某高壓氣態(tài)儲氫罐容積為500L，工作壓力35MPa（25℃），計(jì)算該儲氫罐可儲存的氫氣質(zhì)量（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下氫氣密度ρ?=0.0899kg/m3，理想氣體狀態(tài)方程：PV=nRT，R=8.314J/(mol·K)）。2.（綜合分析類）某企業(yè)計(jì)劃建設(shè)一座為燃料電池重卡服務(wù)的加氫站，設(shè)計(jì)日加氫能力500kg（35MPa）。請從選址、設(shè)備配置、安全防護(hù)三個方面，提出具體設(shè)計(jì)方案（需結(jié)合國家標(biāo)準(zhǔn)GB505162021《加氫站技術(shù)規(guī)范》）。參考答案一、單項(xiàng)選擇題1.C2.C3.B4.B5.A6.B7.B8.C9.A10.D二、多項(xiàng)選擇題1.ABCD2.BCD3.AB4.ABC5.ABCD三、填空題1.可再生能源2.銥（Ir）3.70.84.LaNi?H?5.水6.707.3.88.PSA（變壓吸附）9.203010.10四、簡答題1.堿性水電解制氫原理：堿性水電解槽以KOH溶液（20%30%質(zhì)量分?jǐn)?shù)）為電解液，石墨或鎳基材料為電極，石棉/聚丙烯為隔膜。通電后，陰極（負(fù)極）發(fā)生還原反應(yīng)：2H?O+2e?→H?↑+2OH?；陽極（正極）發(fā)生氧化反應(yīng)：4OH?→O?↑+2H?O+4e??？偡磻?yīng)為2H?O→2H?↑+O?↑。生成的氫氣和氧氣分別通過氣液分離器提純，最終得到高純度氫氣（≥99.97%）。2.綠氫規(guī)?；l(fā)展的技術(shù)挑戰(zhàn)：（1）可再生能源波動性：風(fēng)電、光伏的間歇性導(dǎo)致電解槽需頻繁啟停，影響設(shè)備壽命和制氫效率（部分負(fù)荷下電耗增加10%20%）；（2）電解水設(shè)備成本高：PEM電解槽的銥催化劑（占成本30%）和質(zhì)子交換膜（如杜邦Nafion）依賴進(jìn)口，堿性電解槽雖成本低但效率（70%75%）低于PEM（75%80%）；（3）儲運(yùn)基礎(chǔ)設(shè)施不足：長距離輸氫管道（目前我國僅100余公里）和液氫儲運(yùn)（液化能耗占?xì)淠?0%40%）技術(shù)尚未成熟，導(dǎo)致綠氫“產(chǎn)地消納地”運(yùn)輸成本占比超50%。3.高壓氣態(tài)儲氫與固態(tài)儲氫對比：儲氫密度：高壓氣態(tài)（35MPa時約20kg/m3）＜固態(tài)（如LaNi?約50kg/m3，MgH?約110kg/m3）；安全性：高壓氣態(tài)需承受高壓力（70MPa），泄漏后易爆炸；固態(tài)儲氫在常溫常壓下穩(wěn)定，氫氣以金屬氫化物形式存在，安全性更高；能耗：高壓氣態(tài)需壓縮能耗（約58kWh/kgH?）；固態(tài)儲氫需加熱/冷卻（吸放氫需30300℃），能耗約35kWh/kgH?；成本：高壓氣態(tài)（儲氫瓶成本約5000元/kg）＜固態(tài)（儲氫材料成本高，如Mg基合金約200元/kg，系統(tǒng)成本約10000元/kg）。4.政策對技術(shù)研發(fā)的導(dǎo)向作用：《規(guī)劃》明確“聚焦氫能制備、儲運(yùn)、加注、應(yīng)用全鏈條關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)”，具體導(dǎo)向包括：（1）制氫環(huán)節(jié)：支持可再生能源電解水（PEM、固體氧化物電解）、工業(yè)副產(chǎn)氫提純等技術(shù)攻關(guān)，降低綠氫成本（目標(biāo)2025年降至2030元/kg）；（2）儲運(yùn)環(huán)節(jié)：推動液氫儲運(yùn)（液化裝置、液氫罐車）、管道輸氫（高鎳鋼管道材料）、固態(tài)儲氫（低成本合金材料）技術(shù)突破；（3）應(yīng)用環(huán)節(jié)：重點(diǎn)支持燃料電池汽車（重卡、公交）、工業(yè)脫碳（鋼鐵、化工替代焦炭）、儲能（氫電耦合）等場景的關(guān)鍵材料（如低鉑催化劑、質(zhì)子交換膜）和系統(tǒng)集成技術(shù)研發(fā)。五、應(yīng)用題1.儲氫質(zhì)量計(jì)算：已知：V=500L=0.5m3，P=35MPa=35×10?Pa，T=25℃=298K，ρ?=0.0899kg/m3（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)P?=101325Pa，T?=273K）。根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程PV=nRT，n=PV/(RT)=(35×10?×0.5)/(8.314×298)≈7077mol。標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下體積V?=nRT?/P?=7077×8.314×273/101325≈160.5m3。氫氣質(zhì)量m=ρ?×V?=0.0899kg/m3×160.5m3≈14.43kg。2.加氫站設(shè)計(jì)方案：（1）選址：符合GB50516要求，與民用建筑距離≥15m（一級站），與明火或散發(fā)火花地點(diǎn)距離≥30m；靠近重卡物流園區(qū)或高速服務(wù)區(qū)，便于車輛集中補(bǔ)能；地勢平坦，避開地震斷裂帶、洪水淹沒區(qū)等地質(zhì)災(zāi)害區(qū)。（2）設(shè)備配置：儲氫系統(tǒng)：采用35MPa高壓儲氫瓶組（總儲氫量≥1000kg，滿足日500kg需求），配置氫氣壓縮機(jī)（排氣量≥500kg/d）；加注系統(tǒng)：35MPa加氫機(jī)（單槍加注速率≥2kg/min），配備拉斷閥、超壓保護(hù)裝置；輔助系統(tǒng)：氫氣泄漏檢測系統(tǒng)（傳感器布置在儲氫區(qū)、壓縮機(jī)房，靈敏度≤0.5%LEL）、消防系統(tǒng)（水噴霧裝置，消防水池容量≥200m3）、監(jiān)控系統(tǒng)（視頻