氢能源安全基础知识题库及答案解析

第第PAGE\MERGEFORMAT1页共NUMPAGES\MERGEFORMAT1页氢能源安全基础知识题库及答案解析（含答案及解析）姓名：科室/部门/班级：得分：题型单选题多选题判断题填空题简答题案例分析题总分得分

一、单选题（共20分）

1.氢气在常温常压下的密度约为多少克每升？

A.0.0899

B.0.0998

C.0.8899

D.0.9998

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2.以下哪种方法是目前工业上制取高纯度氢气的主要方式？

A.电解水

B.天然气重整

C.熔盐电解

D.热分解

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3.氢气瓶在储存时，应避免与哪些物质放置在一起？

A.金属粉末

B.氧化剂

C.食品包装

D.以上都是

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4.氢气泄漏时，应采取哪种颜色的事故指示标志？

A.红色

B.黄色

C.蓝色

D.绿色

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5.氢燃料电池中，哪种电解质膜是目前商业化应用最广泛的？

A.磷酸锆膜

B.聚合物电解质膜（PEM）

C.固态氧化物膜

D.碱性电解质膜

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6.氢气在金属管道中可能引发哪种腐蚀形式？

A.晶间腐蚀

B.应力腐蚀开裂

C.电化学腐蚀

D.以上都是

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7.氢气瓶的充装压力不得超过其额定压力的多少？

A.95%

B.100%

C.105%

D.110%

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8.氢气在空气中爆炸极限范围约为多少？

A.4%–75%

B.2%–95%

C.5%–95%

D.1%–100%

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9.氢气站应配备哪种类型的气体检测报警器？

A.可燃气体检测仪

B.有毒气体检测仪

C.温度检测仪

D.湿度检测仪

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10.氢气在低温液化时，其沸点约为多少摄氏度？

A.-253

B.-196

C.-40

D.-183

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11.氢气瓶使用过程中，应避免哪种操作？

A.定期检查阀门

B.用明火检查泄漏

C.避免阳光直射

D.使用专用扳手

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12.氢燃料电池的副产物是什么？

A.二氧化碳

B.水

C.一氧化碳

D.氮氧化物

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13.氢气在运输过程中，哪种容器类型最常用？

A.球形储罐

B.棒式储罐

C.椭圆形储罐

D.筒形容器

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14.氢气瓶的瓶体颜色通常为哪种？

A.银灰色

B.橙色

C.蓝色

D.黄色

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15.氢气在密闭空间内积聚时，可能引发哪种危险？

A.缺氧窒息

B.火灾爆炸

C.低温冻伤

D.以上都是

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16.氢气站的安全距离，根据储存量不同，通常应保持在多少米以上？

A.10

B.20

C.30

D.50

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17.氢燃料电池的效率通常在多少范围内？

A.30%–40%

B.50%–60%

C.70%–80%

D.90%–100%

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18.氢气瓶在运输时，应采取哪种固定方式？

A.水平放置

B.垂直放置并固定

C.斜放

D.无需固定

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19.氢气在空气中燃烧时，火焰颜色通常为哪种？

A.蓝色

B.红色

C.黄色

D.白色

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20.氢气瓶使用后的残压通常应保留多少？

A.0.1MPa

B.0.2MPa

C.0.5MPa

D.1.0MPa

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二、多选题（共15分，多选、错选不得分）

21.以下哪些是氢气的物理性质？

A.无色无味

B.密度比空气小

C.沸点极低

D.溶于水

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22.氢气站的安全设施通常包括哪些？

A.气体检测报警系统

B.消防器材

C.防爆电气设备

D.通风系统

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23.氢燃料电池的主要组成部分有哪些？

A.阳极

B.阴极

C.电解质膜

D.电池壳体

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24.氢气瓶的定期检验项目通常包括哪些？

A.瓶体外观检查

B.气密性试验

C.额定压力测试

D.标识检查

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25.氢气在工业应用中可能存在的风险有哪些？

A.爆炸风险

B.低温冻伤

C.金属氢脆

D.环境污染

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26.氢气的储存方式有哪些？

A.高压气态储存

B.低温液态储存

C.固态储存

D.气液混合储存

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27.氢气在运输过程中可能遇到的安全问题有哪些？

A.泄漏风险

B.压力波动

C.低温危害

D.振动冲击

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28.氢燃料电池的优势有哪些？

A.能效高

B.运行安静

C.无尾气排放

D.维护成本低

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29.氢气站的安全管理制度通常包括哪些内容？

A.操作规程

B.应急预案

C.培训记录

D.设备台账

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30.氢气的检测方法有哪些？

A.气相色谱法

B.氢火焰离子化检测器（FID）

C.半导体传感器

D.比重法

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三、判断题（共10分，每题0.5分）

31.氢气在空气中爆炸极限范围比甲烷更宽。

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32.氢气瓶可以使用普通扳手紧固阀门。

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33.氢燃料电池的效率高于内燃机。

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34.氢气在低温液化过程中会释放大量热量。

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35.氢气站应设置在人员密集的区域。

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36.氢气瓶可以与其他气体瓶共同储存。

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37.氢气泄漏时，应立即打开所有通风设备。

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38.氢燃料电池的电解质膜是可更换的部件。

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39.氢气在金属中溶解会导致金属强度下降。

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40.氢气站的安全距离应根据储存量确定。

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四、填空题（共15分，每空1分）

41.氢气的化学式是______。

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42.氢气在空气中的爆炸下限约为______%。

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43.氢气瓶的常用颜色标识为______色，代表氢气。

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44.氢燃料电池的英文全称是______。

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45.氢气瓶的储存环境应避免______和______。

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46.氢气站的安全管理应遵循______、______和______的原则。

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47.氢气在低温液化后的密度约为______克每毫升。

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48.氢气在运输过程中，应使用______和______进行固定。

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49.氢燃料电池的主要副产物是______。

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50.根据《氢气安全技术规程》（GB/T36244-2018），氢气站应配备______次的应急疏散通道。

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五、简答题（共25分）

51.简述氢气在空气中的主要危险性及其防范措施。（5分）

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52.氢燃料电池的工作原理是什么？简述其主要优缺点。（10分）

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53.氢气瓶的储存和使用过程中，应注意哪些安全事项？（5分）

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54.氢气站的安全管理应包括哪些主要内容？（5分）

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六、案例分析题（共25分）

某氢气站发生氢气泄漏事故，导致部分区域人员疏散。事故调查发现，泄漏原因为氢气瓶阀门密封不严。结合案例，回答以下问题：

（1）分析氢气泄漏事故可能引发的危险后果。（6分）

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（2）简述氢气泄漏后的应急处理措施。（8分）

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（3）针对此次事故，提出氢气站的安全管理改进建议。（11分）

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参考答案及解析

一、单选题

1.A

解析：氢气在常温常压下的密度约为0.0899克每升，比空气轻得多。

B、C、D选项均为干扰项，实际数值与氢气不符。

2.B

解析：天然气重整是目前工业上制取高纯度氢气的主要方式，技术成熟且成本相对较低。

A、C、D选项均为氢气制备方法，但工业规模和纯度不及天然气重整。

3.D

解析：氢气瓶应远离易燃物（氧化剂）、腐蚀性物质（金属粉末）和食品（避免误食），综合来看D选项最全面。

A、B、C选项均存在安全隐患，但D选项涵盖最广。

4.B

解析：氢气泄漏时，应使用黄色事故指示标志，表示警示。

A、C、D选项分别为禁止、指令和提示标志，不符合场景。

5.B

解析：聚合物电解质膜（PEM）是目前商业化应用最广泛的氢燃料电池电解质膜，具有高效率和快速响应的特点。

A、C、D选项均为其他类型的电解质膜，应用较少。

6.D

解析：氢气在金属管道中可能引发晶间腐蚀、应力腐蚀开裂和电化学腐蚀等多种腐蚀形式。

A、B、C选项均为具体腐蚀形式，但D选项最全面。

7.A

解析：根据《氢气安全技术规程》（GB/T36244-2018），氢气瓶的充装压力不得超过其额定压力的95%。

B、C、D选项均超过安全标准。

8.A

解析：氢气在空气中的爆炸极限范围约为4%–75%，是所有可燃气体中最宽的之一。

B、C、D选项为干扰项，实际数值与氢气不符。

9.A

解析：氢气站应配备可燃气体检测报警器，以实时监测氢气浓度。

B、C、D选项分别为有毒气体、温度和湿度检测仪，用途不同。

10.A

解析：氢气在低温液化时，其沸点约为-253摄氏度。

B、C、D选项为其他物质的沸点，与氢气不符。

11.B

解析：氢气瓶使用过程中，严禁用明火检查泄漏，应使用肥皂水或专用检测仪。

A、C、D选项均为正确操作，B选项存在严重安全隐患。

12.B

解析：氢燃料电池的副产物是水，无污染。

A、C、D选项均为其他燃料的副产物，与氢燃料电池不符。

13.B

解析：棒式储罐是目前氢气运输中最常用的容器类型，具有高容量和安全性。

A、C、D选项为其他储罐类型，应用较少。

14.A

解析：氢气瓶的瓶体颜色通常为银灰色，便于识别。

B、C、D选项为其他气瓶颜色，用途不同。

15.B

解析：氢气在密闭空间内积聚时，可能引发火灾爆炸危险。

A、C、D选项均存在，但B选项最直接。

16.B

解析：氢气站的安全距离，根据储存量不同，通常应保持在20米以上。

A、C、D选项距离过短或过长，不符合标准。

17.C

解析：氢燃料电池的效率通常在70%–80%范围内，高于传统燃料。

A、B、D选项效率过低或过高，与实际不符。

18.B

解析：氢气瓶在运输时，应垂直放置并固定，防止倾倒。

A、C、D选项均不符合安全规范。

19.A

解析：氢气在空气中燃烧时，火焰颜色通常为蓝色。

B、C、D选项为其他火焰颜色，与氢气不符。

20.A

解析：氢气瓶使用后的残压通常应保留0.1MPa，以防止阀门冻裂。

B、C、D选项压力过高，不符合标准。

二、多选题

21.ABC

解析：氢气是无色无味、密度比空气小、沸点极低的气体，但不溶于水。

D选项错误，氢气难溶于水。

22.ABCD

解析：氢气站的安全设施包括气体检测报警系统、消防器材、防爆电气设备和通风系统，缺一不可。

23.ABCD

解析：氢燃料电池由阳极、阴极、电解质膜和电池壳体组成，各部分协同工作。

24.ABCD

解析：氢气瓶的定期检验项目包括瓶体外观、气密性、额定压力和标识，全面检查确保安全。

25.ABC

解析：氢气的主要风险包括爆炸、低温冻伤和金属氢脆，环境污染风险相对较低。

D选项虽然存在，但不是主要风险。

26.ABCD

解析：氢气的储存方式包括高压气态、低温液态、固态和气液混合储存，方法多样。

27.ABCD

解析：氢气运输风险包括泄漏、压力波动、低温危害和振动冲击，需全面防范。

28.ABC

解析：氢燃料电池的优势包括高能效、运行安静和无尾气排放，但维护成本可能较高。

D选项不完全准确。

29.ABCD

解析：氢气站的安全管理制度包括操作规程、应急预案、培训记录和设备台账，系统化管理。

30.ABC

解析：氢气的检测方法包括气相色谱法、FID和半导体传感器，比重法不常用。

D选项方法误差较大。

三、判断题

31.√

解析：氢气在空气中的爆炸极限范围（4%–75%）比甲烷（5%–15%）更宽，危险性更高。

32.×

解析：氢气瓶阀门需使用专用扳手紧固，普通扳手可能损坏密封圈。

33.√

解析：氢燃料电池的效率（70%–80%）高于内燃机（30%–40%），能量利用率更高。

34.√

解析：氢气在低温液化过程中会释放大量热量，需严格控制温度。

35.×

解析：氢气站应远离人员密集区域，以降低事故影响。

36.×

解析：氢气瓶应与其他气体瓶分开储存，避免混合泄漏风险。

37.√

解析：氢气泄漏时，应立即打开所有通风设备，降低浓度。

38.√

解析：氢燃料电池的电解质膜是易损件，需定期更换。

39.√

解析：氢气在金属中溶解会导致金属强度下降，称为金属氢脆。

40.√

解析：氢气站的安全距离应根据储存量确定，储存量越大，距离越大。

四、填空题

41.H₂

解析：氢气的化学式是H₂，由两个氢原子组成。

42.4%

解析：氢气在空气中的爆炸下限约为4%，极易引发爆炸。

43.银灰

解析：氢气瓶的常用颜色标识为银灰色，便于识别。

44.ProtonExchangeMembraneFuelCell

解析：氢燃料电池的英文全称是ProtonExchangeMembraneFuelCell，即质子交换膜燃料电池。

45.高温高压

解析：氢气瓶应避免高温和高压环境，以防止泄漏或爆炸。

46.安全第一预防为主综合治理

解析：氢气站的安全管理应遵循“安全第一、预防为主、综合治理”的原则。

47.0.7

解析：氢气在低温液化后的密度约为0.7克每毫升。

48.气囊绑带

解析：氢气瓶在运输过程中，应使用气囊和绑带进行固定，防止晃动。

49.水

解析：氢燃料电池的主要副产物是水，无污染。

50.双

解析：根据《氢气安全技术规程》（GB/T36244-2018），氢气站应配备双次的应急疏散通道。

五、简答题

51.氢气在空气中的主要危险性及其防范措施：

危险性：氢气易燃易爆，爆炸极限范围宽（4%–75%），且比空气轻，易积聚在上方；此外，氢气低温液化时会释放大量热量，可能导致低温冻伤；在金属中溶解可能导致金属氢脆。

防范措施：

-使用可燃气体检测报警器实时监测氢气浓度；

-氢气瓶应远离火源、热源和易燃物；

-储存和使用环境应通风良好；

-操作人员需经过专业培训，严禁违规操作。

52.氢燃料电池的工作原理及优缺点：

工作原理：氢气在阳极分解成质子和电子，质子通过电解质膜到达阴极，电子通过外部电路到达阴极，与质子和氧气反应生成水。

优点：

①能效高（70%–80%）；

②运行安静，无噪音；

③无尾气排放，环保；

缺点：

①成本较高，尤其是电解质膜和催化剂；

②氢气制取和储存成本高；

③功率密度较低，