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2025东方电气(四川成都)氢燃料电池科技有限公司招聘8人笔试历年参考题库附带答案详解一、选择题从给出的选项中选择正确答案(共100题)1、下列关于氢燃料电池工作原理的描述,正确的是:A.通过电解水产生氢气和氧气供能;B.氢气在阳极失去电子,氧气在阴极获得电子,产生电流;C.利用氢气燃烧释放热能驱动发电机;D.氢与氧在电池内部发生爆炸反应产生电能【参考答案】B【解析】氢燃料电池通过电化学反应将氢气和氧气的化学能直接转化为电能。氢气在阳极被催化剂分解为质子和电子,电子经外电路形成电流,质子通过电解质膜迁移至阴极,与氧气和电子结合生成水。该过程无燃烧,不产生污染物,B项描述符合实际工作原理。2、下列材料中,最常用于氢燃料电池质子交换膜的是:A.聚四氟乙烯(PTFE);B.Nafion膜;C.石墨烯;D.氧化铝陶瓷【参考答案】B【解析】Nafion膜是一种全氟磺酸离子交换膜,具有优良的质子传导性、化学稳定性和机械强度,是目前质子交换膜燃料电池(PEMFC)中最常用的电解质材料。聚四氟乙烯虽具耐腐蚀性,但不具备质子传导能力;石墨烯和氧化铝陶瓷不适用于常规质子传输环境。3、在氢燃料电池系统中,下列哪个部件主要用于调节反应气体的压力与流量?A.加湿器;B.空压机;C.水泵;D.电堆【参考答案】B【解析】空压机用于将空气压缩并以稳定压力输送至阴极,确保氧气供应充足且均匀,是气体供给系统的核心部件。加湿器用于调节气体湿度,水泵管理冷却水循环,电堆是发电单元,不负责气体调节。4、下列哪种方式不属于氢气的储存方法?A.高压气态储存;B.液态储存;C.金属氢化物储存;D.电解水储存【参考答案】D【解析】氢气储存主要包括高压气态(如35MPa或70MPa储罐)、低温液态(-253℃)和固态储存(如金属氢化物、化学氢化物)。电解水是一种制氢方式,而非储存方法,故D错误。5、燃料电池的“极化损失”不包括下列哪一类?A.欧姆极化;B.浓度极化;C.热极化;D.活化极化【参考答案】C【解析】燃料电池极化损失分为三类:活化极化(电极反应启动能垒)、欧姆极化(材料电阻导致电压降)、浓度极化(反应物扩散不足)。无“热极化”这一术语,故C为正确答案。6、下列关于碱性燃料电池(AFC)的特点,描述错误的是:A.可使用非贵金属催化剂;B.对二氧化碳敏感;C.工作温度通常高于100℃;D.电解质为氢氧化钾溶液【参考答案】C【解析】碱性燃料电池通常在60–80℃下运行,低于100℃。其优势在于可使用镍等非贵金属作催化剂,但CO₂会与KOH反应生成碳酸盐堵塞电解质,故对空气中的CO₂敏感。C项描述错误,符合题意。7、在质子交换膜燃料电池中,双极板的主要功能不包括:A.分配反应气体;B.收集电流;C.提供催化活性位点;D.分隔单体电池【参考答案】C【解析】双极板负责气体分配、电流导通、散热及结构支撑,并分隔相邻电堆单元。催化活性位点位于膜电极(MEA)中的催化剂层,非双极板功能,故C正确。8、下列哪种技术可用于氢气的工业制取?A.蒸馏法;B.电解水法;C.吸附法;D.过滤法【参考答案】B【解析】电解水法通过电流分解水生成氢气和氧气,是清洁制氢的重要方式。蒸馏、吸附、过滤主要用于分离或提纯,不用于氢气生成。9、燃料电池的效率通常高于内燃机,其主要原因在于:A.无需燃烧过程;B.使用氢气作为燃料;C.可回收余热;D.能量转化不受卡诺循环限制【参考答案】D【解析】燃料电池通过电化学直接转化能量,不受卡诺循环热机效率上限限制,理论效率可达60%以上,而内燃机受热力学循环制约,通常效率为25%-40%。D为根本原因。10、下列哪种气体杂质会显著毒化铂催化剂?A.氮气;B.一氧化碳;C.水蒸气;D.二氧化碳【参考答案】B【解析】一氧化碳(CO)会强烈吸附在铂催化剂表面,占据活性位点,阻碍氢气吸附与解离,导致催化剂中毒。氮气、水蒸气和二氧化碳对铂催化剂影响较小。11、下列关于固体氧化物燃料电池(SOFC)的描述,正确的是:A.工作温度通常在800–1000℃;B.使用水溶液作为电解质;C.启动速度快;D.仅能使用氢气作为燃料【参考答案】A【解析】SOFC采用陶瓷氧化物作为电解质,需高温(800–1000℃)激活氧离子导电性,故启动慢,但可使用氢气、甲烷等多种燃料。水溶液电解质用于AFC,非SOFC。12、在燃料电池系统中,下列哪个参数直接影响输出电压稳定性?A.冷却水颜色;B.气体湿度;C.电堆温度;D.外壳材质【参考答案】C【解析】电堆温度影响反应速率、质子传导性和水管理,进而影响电压输出稳定性。过高或过低均会导致性能下降。气体湿度也有影响,但温度是核心热管理参数。13、下列哪种方法可用于检测氢气泄漏?A.红外成像;B.超声波检测;C.pH试纸测试;D.磁粉探伤【参考答案】B【解析】氢气泄漏常采用超声波检测仪捕捉泄漏产生的高频声波,灵敏度高。红外成像可用于热源检测,pH试纸用于酸碱性判断,磁粉探伤适用于金属裂纹,均不适用于氢气泄漏检测。14、膜电极组件(MEA)不包括下列哪个部分?A.质子交换膜;B.催化剂层;C.气体扩散层;D.双极板【参考答案】D【解析】MEA由质子交换膜、两侧催化剂层和气体扩散层构成,是电化学反应的核心。双极板属于电堆结构部件,不在MEA内部。15、下列关于氢燃料电池汽车的优势,描述错误的是:A.零排放,仅排放水;B.加氢时间短,类似燃油车;C.续航里程长;D.电池寿命无限【参考答案】D【解析】氢燃料电池虽具零排放、加氢快、续航长等优点,但电堆寿命受材料老化、启停循环等因素影响,通常为数千小时,非“无限”,需定期维护或更换。16、下列哪种冷却方式常用于大功率燃料电池系统?A.自然风冷;B.液冷;C.辐射冷却;D.真空隔热【参考答案】B【解析】液冷通过冷却液循环高效带走热量,适用于功率密度高的燃料电池系统。自然风冷用于小功率设备,辐射与真空隔热非主流散热方式。17、氢气的爆炸极限(体积浓度)在空气中约为:A.1%–5%;B.4%–75%;C.10%–50%;D.20%–80%【参考答案】B【解析】氢气在空气中的爆炸极限为4%–75%,范围宽,易燃易爆,需严格安全管理。低于4%不燃,高于75%缺氧无法燃烧。18、下列哪种材料最适合作为燃料电池催化剂载体?A.聚乙烯;B.碳黑;C.橡胶;D.普通玻璃【参考答案】B【解析】碳黑具有高比表面积、良好导电性和化学稳定性,是铂催化剂常用的载体材料,可提高催化剂分散度和利用率。其他材料导电性差或不耐腐蚀。19、燃料电池电堆的“单体电压”正常工作范围一般为:A.0.3–0.4V;B.0.6–0.8V;C.1.0–1.2V;D.1.5–2.0V【参考答案】B【解析】单个燃料电池在额定工况下的输出电压通常为0.6–0.8V,受极化损失影响低于理论电动势1.23V。低于0.6V可能表示性能衰退。20、下列措施中,有助于延长燃料电池寿命的是:A.频繁快速启停;B.保持适宜湿度和温度;C.使用含杂质的氢气;D.长时间过载运行【参考答案】B【解析】稳定的温湿度环境有助于维持质子膜性能和催化剂活性,减少材料老化。频繁启停、杂质气体和过载会加速膜降解、催化剂中毒和碳腐蚀,缩短寿命。21、下列哪项是氢燃料电池的主要产物?A.二氧化碳和水;B.水和热量;C.一氧化碳和氮气;D.氧气和氢气【参考答案】B【解析】氢燃料电池通过氢气与氧气的电化学反应产生电能,其唯一排放物是水和热量,不产生有害气体,因此具有环保优势。该过程不涉及碳元素,故不会生成二氧化碳或其他碳氧化合物。22、在质子交换膜燃料电池(PEMFC)中,质子通过膜从哪个电极迁移到另一个电极?A.从阴极到阳极;B.从阳极到阴极;C.在电解质中静止不动;D.通过外部电路迁移【参考答案】B【解析】在PEMFC中,氢气在阳极被催化分解为质子和电子,质子通过质子交换膜向阴极迁移,而电子通过外电路流动产生电流。23、下列哪种材料常用于氢燃料电池的催化剂?A.铜;B.镍;C.铂;D.铝【参考答案】C【解析】铂具有优异的催化活性和稳定性,能有效促进氢气和氧气的电化学反应,因此被广泛用作质子交换膜燃料电池的催化剂,尽管成本较高。24、氢气储存方式中,哪种属于物理储氢?A.金属氢化物储氢;B.高压气态储氢;C.有机液态储氢;D.化学氢化物储氢【参考答案】B【解析】高压气态储氢是将氢气压缩至高压状态储存在容器中,属于物理变化过程,技术成熟但对容器强度要求高。25、燃料电池的能量转换效率通常高于内燃机,主要原因是?A.不受卡诺循环限制;B.使用可再生能源;C.排放更低;D.功率密度更高【参考答案】A【解析】燃料电池通过电化学反应直接将化学能转化为电能,不受传统热机卡诺循环效率限制,理论效率可达60%以上。26、下列哪项不是影响燃料电池性能的主要因素?A.工作温度;B.湿度控制;C.太阳光强度;D.反应气体压力【参考答案】C【解析】燃料电池性能受温度、湿度、气体压力和流量等因素影响,但不依赖光照,因此太阳光强度无关,区别于太阳能电池。27、氢燃料电池汽车加氢时间一般为?A.3-5分钟;B.30分钟;C.2小时;D.10秒【参考答案】A【解析】氢燃料电池汽车加氢过程类似于传统燃油车加油,通常在3-5分钟内完成,远快于纯电动车充电时间。28、下列哪种气体可能引起燃料电池催化剂中毒?A.氮气;B.二氧化碳;C.一氧化碳;D.氩气【参考答案】C【解析】一氧化碳会强烈吸附在铂催化剂表面,阻碍氢气吸附与反应,导致催化剂中毒,降低电池性能。29、燃料电池堆中的“双极板”不具备下列哪项功能?A.导电;B.分配气体;C.储存氢气;D.排出热量和水【参考答案】C【解析】双极板用于导电、分配反应气体、排出产物水和热量,但不承担氢气储存功能。30、碱性燃料电池(AFC)通常使用什么作为电解质?A.磷酸;B.氢氧化钾溶液;C.聚合物膜;D.熔融碳酸盐【参考答案】B【解析】碱性燃料电池以氢氧化钾等碱性溶液为电解质,可在较低温度下运行,但对二氧化碳敏感。31、下列哪项技术可用于氢气的大规模制取?A.电解水;B.光合作用;C.静电分离;D.磁场分解【参考答案】A【解析】电解水是将水分解为氢气和氧气的技术,使用电能(尤其来自可再生能源)可实现绿色制氢。32、燃料电池的“极化”现象不包括下列哪类?A.欧姆极化;B.浓度极化;C.热极化;D.活化极化【参考答案】C【解析】燃料电池极化分为活化、欧姆和浓度三类,分别源于反应活化能、电阻和气体扩散限制,无“热极化”概念。33、氢气在空气中的可燃极限范围约为?A.1%-5%;B.4%-75%;C.10%-50%;D.30%-90%【参考答案】B【解析】氢气在空气中可燃下限为4%,上限达75%,范围宽,易燃,需严格安全管理。34、下列哪种方法可用于检测氢气泄漏?A.超声波检测;B.红外测温;C.声音监听;D.视觉观察【参考答案】A【解析】氢气无色无味,泄漏难察觉,超声波检测可捕捉气体泄漏产生的高频声波,灵敏可靠。35、燃料电池汽车的“能量回收”主要通过哪种方式实现?A.太阳能充电;B.制动能量回收;C.热能收集;D.氢气再压缩【参考答案】B【解析】制动时电动机反转为发电机,将动能转化为电能储存,提升能源利用率。36、下列哪项是固体氧化物燃料电池(SOFC)的特点?A.低温运行;B.高效率且可使用多种燃料;C.仅限氢气使用;D.启动速度快【参考答案】B【解析】SOFC运行温度高(600-1000℃),效率高,可使用氢气、甲烷等多种燃料,但启动慢。37、燃料电池中“膜电极组件”(MEA)不包括下列哪部分?A.质子交换膜;B.催化剂层;C.双极板;D.气体扩散层【参考答案】C【解析】MEA由质子交换膜、催化剂层和气体扩散层组成,双极板属于电池堆结构部件。38、氢气运输方式中,哪种适合长距离大规模输送?A.高压管束车;B.液氢罐车;C.管道输送;D.集装箱运输【参考答案】C【解析】管道输送适合大规模、连续性氢气运输,虽初期投资大,但长期运行成本低。39、下列哪种材料适合作为质子交换膜?A.聚四氟乙烯;B.Nafion膜;C.石墨烯;D.硅胶【参考答案】B【解析】Nafion膜具有良好的质子传导性和化学稳定性,是PEMFC中广泛应用的质子交换膜材料。40、燃料电池系统中“增湿器”的作用是?A.提高氢气纯度;B.控制电池温度;C.维持膜的湿润以保证质子传导;D.过滤杂质【参考答案】C【解析】质子交换膜需保持湿润以实现高效质子传导,增湿器对反应气体进行加湿,防止膜干燥失效。41、下列关于氢气作为能源载体的优点,表述正确的是:
A.氢气易于液化储存,成本较低
B.氢气燃烧产物仅为水,无污染
C.氢气在空气中稳定性高,不易燃爆
D.氢气可直接从自然界大量开采【参考答案】B【解析】氢气燃烧的产物是水,不排放温室气体或有害污染物,是清洁能源的重要代表。A错误,氢气液化需极低温(-253℃),能耗高;C错误,氢气爆炸极限宽(4%~75%),易燃易爆;D错误,氢气多为制取而非直接开采。因此选B。42、在质子交换膜燃料电池(PEMFC)中,质子通过的路径是:
A.从阴极经电解质膜到达阳极
B.从阳极经电解质膜到达阴极
C.通过外部电路从阳极到阴极
D.通过电子导体从阴极到阳极【参考答案】B【解析】在PEMFC中,氢气在阳极分解为质子和电子,质子通过质子交换膜从阳极迁移至阴极,与氧气和电子结合生成水。电子则通过外电路形成电流。故质子路径为阳极→电解质膜→阴极,选B。43、下列材料中,最常用于质子交换膜燃料电池催化剂的是:
A.镍
B.铂
C.铜
D.铁【参考答案】B【解析】铂(Pt)具有优异的催化活性和稳定性,能有效促进氢气氧化和氧气还原反应,是目前PEMFC中最常用的催化剂材料。尽管成本高,尚无完全替代品。镍、铜、铁催化活性较低,不适用于高效燃料电池。故选B。44、氢气制备方法中,碳排放最低的是:
A.天然气重整制氢
B.煤气化制氢
C.电解水制氢(使用光伏电力)
D.甲醇裂解制氢【参考答案】C【解析】电解水制氢若使用可再生能源(如光伏、风电),整个过程无碳排放,称为“绿氢”。其他方法均依赖化石燃料,产生大量CO₂。因此C为碳排放最低的制氢方式,选C。45、以下哪项是燃料电池系统中“水热管理”的主要目的?
A.增加氢气储存量
B.提高催化剂价格
C.维持膜湿润与系统散热
D.减少氧气消耗【参考答案】C【解析】质子交换膜需保持湿润以保证质子传导能力,同时反应过程中产生热量需及时排出。水热管理旨在平衡加湿与冷却,确保系统稳定运行。A、B、D与此无关。故选C。46、下列关于碱性燃料电池(AFC)的描述,正确的是:
A.可使用非贵金属催化剂
B.对CO₂耐受性强
C.工作温度通常高于800℃
D.电解质为固态氧化物【参考答案】A【解析】AFC使用KOH等碱性溶液为电解质,可在较低温度(60~80℃)下运行,且允许使用镍等非贵金属催化剂。但其对CO₂敏感,易生成碳酸盐堵塞电解质,故B错;C、D为固体氧化物燃料电池(SOFC)特性。故选A。47、燃料电池的理论最大效率主要受限于:
A.催化剂活性
B.热力学卡诺循环
C.吉布斯自由能变化
D.氢气纯度【参考答案】C【解析】燃料电池为电化学装置,不受卡诺循环限制,其理论效率由反应的吉布斯自由能变化与焓变之比决定,通常可达60%以上。实际效率受催化剂、内阻、传质等因素影响。故选C。48、以下哪种技术可用于氢气的高压储存?
A.液态空气储能
B.金属氢化物吸附
C.高压气态储氢瓶
D.盐穴压缩空气【参考答案】C【解析】高压气态储氢是将氢气压缩至35MPa或70MPa储存在高强度气瓶中,是目前车用主流技术。B为固态储氢方式;A、D为电力储能技术,与氢气储存无关。故选C。49、燃料电池堆中“双极板”的主要功能不包括:
A.分配反应气体
B.收集电流
C.提供催化活性
D.导出生成水【参考答案】C【解析】双极板用于气体分配、电流收集、散热和排水,通常由石墨或金属制成。催化功能由电极上的催化剂(如铂)承担,双极板本身无催化作用。故C不属于其功能,选C。50、以下哪种条件有助于提高燃料电池的输出电压?
A.提高工作温度
B.增加气体压力
C.降低反应物浓度
D.增大内阻【参考答案】B【解析】根据能斯特方程,提高反应物(H₂和O₂)压力可提升理论电动势,从而提高输出电压。A虽可改善动力学,但过高温度可能损害膜;C降低电压;D导致电压降。故选B。51、下列关于固体氧化物燃料电池(SOFC)的描述,错误的是:
A.使用氧化钇稳定氧化锆(YSZ)作为电解质
B.工作温度通常在800~1000℃
C.可直接使用甲烷作为燃料
D.启动速度快,适合车用【参考答案】D【解析】SOFC工作温度高(800~1000℃),启动慢,热循环耐受性差,不适合频繁启停的车用场景。其优点是可内重整甲烷、效率高。故D错误,为正确答案。52、氢气泄漏检测中最常用的传感器类型是:
A.红外吸收型
B.电化学型
C.催化燃烧型
D.半导体型【参考答案】C【解析】催化燃烧型传感器对可燃气体(如氢气)响应灵敏,通过催化氧化产生热量变化检测浓度,广泛用于工业氢气泄漏监测。电化学型也适用,但催化燃烧型更常见。故选C。53、以下哪项措施可以有效缓解燃料电池的“水淹”现象?
A.降低空气湿度
B.减小气体流速
C.优化流道设计以促进排水
D.增加膜厚度【参考答案】C【解析】“水淹”指阴极积水阻碍氧气传输。优化流道结构(如采用蛇形、交指流道)可增强排水能力。降低湿度或流速可能加剧问题;增加膜厚影响质子传导。故选C。54、燃料电池汽车与纯电动汽车相比,主要优势在于:
A.制造成本更低
B.充能时间更短
C.电池寿命更长
D.噪音更大【参考答案】B【解析】氢燃料电池汽车加氢时间约3~5分钟,接近燃油车,远快于纯电动车充电时间。但制造成本高、基础设施少。其他选项不成立。故选B。55、在电解水制氢过程中,阳极发生的反应是:
A.2H⁺+2e⁻→H₂
B.2H₂O+2e⁻→H₂+2OH⁻
C.2H₂O→O₂+4H⁺+4e⁻
D.O₂+4e⁻+4H⁺→2H₂O【参考答案】C【解析】电解水时,阳极发生氧化反应:水被分解为氧气、质子和电子(酸性条件下)。C为酸性介质中阳极反应。A为阴极析氢反应。故选C。56、以下哪种材料适合作为高温质子交换膜的候选材料?
A.Nafion
B.聚苯并咪唑(PBI)
C.聚乙烯
D.聚氯乙烯【参考答案】B【解析】Nafion膜工作温度低于90℃,而PBI膜可在120~200℃下运行,耐高温且无需液态水加湿,适用于高温PEMFC。C、D无质子传导能力。故选B。57、燃料电池系统中“背压阀”的作用是:
A.提高氢气纯度
B.维持排气压力稳定,防止膜干涸
C.减少催化剂用量
D.降低空气湿度【参考答案】B【解析】背压阀调节阴极排气压力,维持系统内适度压力和湿度,防止质子膜因干燥而性能下降。对气体纯度、催化剂无直接影响。故选B。58、氢气与氧气混合时,爆炸下限浓度为:
A.1%
B.4%
C.10%
D.20%【参考答案】B【解析】氢气在空气中的爆炸极限为4%~75%。当浓度达到4%及以上时,遇火源可能爆炸。因此安全操作需严格控制泄漏和通风。选B。59、以下哪种技术可用于氢气的低温液化?
A.常压蒸馏
B.林德循环
C.反渗透
D.电渗析【参考答案】B【解析】林德循环利用气体膨胀制冷原理,可实现氢气在-253℃下的液化,是工业液氢生产的核心技术。A用于分离液体混合物;C、D为水处理技术。故选B。60、燃料电池堆的“活化”过程主要目的是:
A.增加氢气压力
B.使质子交换膜充分润湿并稳定电化学性能
C.更换催化剂
D.清洗双极板【参考答案】B【解析】新电池或长期停用后需进行活化,通过逐步加载使膜充分水合,电极表面形成稳定三相界面,提升性能和稳定性。非机械或更换操作。故选B。61、下列关于氢燃料电池工作原理的描述,正确的是:A.通过电解水产生氢气和氧气进行发电;B.氢气在阳极失去电子,氧气在阴极得到电子,通过外部电路产生电流;C.利用氢气燃烧释放热能推动发电机发电;D.依靠核聚变反应释放能量转化为电能。【参考答案】B【解析】氢燃料电池通过电化学反应将氢气和氧气的化学能直接转化为电能。氢气在阳极催化作用下分解为质子和电子,电子经外电路形成电流,质子通过电解质迁移至阴极,与氧气和电子结合生成水。此过程无燃烧,能量转化效率高,B项描述准确。62、以下哪种材料常用于氢燃料电池的质子交换膜?A.聚四氟乙烯(PTFE);B.Nafion膜;C.聚乙烯(PE);D.石墨烯。【参考答案】B【解析】Nafion膜是一种全氟磺酸质子交换膜,具有优良的质子传导性和化学稳定性,广泛应用于质子交换膜燃料电池(PEMFC)中。聚四氟乙烯虽耐腐蚀但不具备质子传导能力,聚乙烯导电性差,石墨烯尚处于研究阶段,未大规模应用。63、氢燃料电池系统中“热管理”的主要目的是:A.提高氢气储存压力;B.维持电池工作温度稳定,防止过热;C.增加电堆输出电压;D.减少水蒸气排放。【参考答案】B【解析】燃料电池工作过程中会产生热量,若热量积聚会导致膜脱水、催化剂失活等问题。热管理通过冷却系统调节温度,确保电堆在最佳温度范围(通常60–80℃)运行,提升效率与寿命,B项正确。64、下列哪项不是氢燃料电池的优点?A.零碳排放;B.能量转化效率高;C.氢气储存运输安全便捷;D.运行噪声低。【参考答案】C【解析】氢燃料电池排放物仅为水,无CO₂;能量转化效率可达50%以上;运行安静。但氢气易燃易爆,储存需高压或低温,运输成本高且存在安全隐患,C项不符合实际,故为正确答案。65、燃料电池电堆中“双极板”的主要功能不包括:A.分配反应气体;B.收集电流;C.提供催化反应场所;D.分隔相邻单电池。【参考答案】C【解析】双极板用于导气、导电、导热并分隔单电池,但催化反应发生在电极(催化剂层)上,非双极板功能。C项错误,故为答案。66、以下哪种技术路线不属于主流氢燃料电池类型?A.质子交换膜燃料电池(PEMFC);B.固体氧化物燃料电池(SOFC);C.碱性燃料电池(AFC);D.锂离子燃料电池。【参考答案】D【解析】PEMFC、SOFC、AFC均为成熟燃料电池类型。锂离子为储能电池技术,非燃料电池,不存在“锂离子燃料电池”这一类别,D项错误。67、氢气在标准状况下的能量密度约为汽油的:A.1/3;B.相当;C.3倍;D.10倍。【参考答案】C【解析】按质量能量密度计,氢气约为142MJ/kg,汽油约46MJ/kg,氢气是汽油的3倍以上。但体积能量密度低,需压缩或液化储存。C项正确。68、下列哪种方法不是工业制氢的主要方式?A.天然气重整;B.电解水;C.煤气化;D.光合作用模拟。【参考答案】D【解析】天然气重整、电解水、煤气化是当前主流制氢方式。光合作用模拟尚处实验室阶段,未实现工业化,D项不符合。69、燃料电池“启动时间”短的优势主要体现在:A.适合固定电站长期运行;B.适用于移动交通工具快速启停;C.降低制氢成本;D.提高氢气纯度。【参考答案】B【解析】燃料电池可在常温下快速启动,几秒内达额定功率,适合汽车等需频繁启停的场景。固定电站对启动时间要求不高,B项正确。70、以下哪种气体可能引起燃料电池催化剂“中毒”?A.氮气;B.二氧化碳;C.一氧化碳;D.氩气。【参考答案】C【解析】一氧化碳会强吸附于铂催化剂表面,阻碍氢气吸附与反应,导致性能下降,称为“CO中毒”。N₂、Ar为惰性气体,CO₂影响较小,C项正确。71、燃料电池中“水管理”的核心目的是:A.增加系统重量;B.保持质子交换膜湿润以维持质子传导;C.降低反应温度;D.减少氢气消耗。【参考答案】B【解析】质子交换膜需充分水合才能高效传导质子。过干导致电阻上升,过湿则电极“淹水”阻碍气体扩散。合理水管理保障膜湿润且电极通畅,B项正确。72、氢气储运中“液氢”的主要缺点是:A.体积能量密度低;B.需-253℃低温维持,能耗高;C.与金属发生氢脆;D.燃点低。【参考答案】B【解析】液氢需在-253℃超低温下储存,保温能耗大,且存在蒸发损失。尽管体积能量密度较高,但成本与技术难度大,B项为主要缺点。73、下列哪项是影响燃料电池寿命的关键因素?A.氢气颜色;B.电堆启停循环次数;C.外壳颜色;D.员工工作年限。【参考答案】B【解析】频繁启停会导致湿度、温度波动,加剧膜老化、催化剂脱落,缩短寿命。氢气颜色、外壳颜色等无科学意义,B项正确。74、燃料电池汽车加氢时间通常为:A.3–5分钟;B.30分钟;C.2小时;D.10分钟以上。【参考答案】A【解析】加氢过程类似加油,高压加注(35–70MPa)可在3–5分钟内完成,远快于电动车充电,是其重要优势之一。A项正确。75、下列哪项技术可提高燃料电池系统整体效率?A.废热回收利用;B.使用彩色外壳;C.增加电堆层数;D.提高氢气颜色亮度。【参考答案】A【解析】燃料电池废热可用于供暖或驱动辅助系统,实现热电联产,提升综合效率。外壳颜色、氢气颜色无影响,A项正确。76、质子交换膜燃料电池的工作温度一般为:A.50–80℃;B.200–300℃;C.600–1000℃;D.-10–0℃。【参考答案】A【解析】PEMFC依赖水合膜导质子,工作温度需保持在50–80℃,过高会导致膜脱水,过低则反应动力不足。A项正确。77、下列哪种材料常用于燃料电池催化剂?A.铜;B.铂;C.铁;D.铝。【参考答案】B【解析】铂(Pt)具有优异的催化活性和稳定性,是当前PEMFC中最常用的催化剂材料。虽成本高,但尚无完全替代品,B项正确。78、“绿氢”是指通过哪种方式制取的氢气?A.天然气重整;B.煤炭气化;C.可再生能源电解水;D.工业副产提纯。【参考答案】C【解析】绿氢指使用太阳能、风能等可再生能源发电后电解水制氢,全过程无碳排放,是未来清洁能源方向。C项正确。79、燃料电池电堆的输出电压主要取决于:A.单电池数量;B.氢气颜色;C.外壳材质;D.操作人员经验。【参考答案】A【解析】电堆由多个单电池串联组成,总电压等于单电池电压之和,因此单电池数量决定输出电压。其他选项无科学依据,A项正确。80、下列哪项措施有助于降低燃料电池成本?A.减少铂催化剂用量;B.使用更重的外壳;C.增加员工人数;D.提高氢气售价。【参考答案】A【解析】铂是昂贵材料,降低其用量或研发非贵金属催化剂是降本关键。结构优化、规模化生产也有帮助。A项正确,其他无关或反向。81、下列关于氢气作为能源载体的优点,表述正确的是:
A.氢气易于液化储存,运输成本低
B.氢气燃烧产物仅为水,无温室气体排放
C.氢气密度高,单位体积能量大
D.氢气在自然界中大量以游离态存在【参考答案】B【解析】氢气燃烧的唯一产物是水,不产生二氧化碳等温室气体,是清洁能源的重要选项。虽然氢气环保,但其密度极低,难以液化(需-253℃),储存运输成本高;自然界中氢多以化合态(如水)存在,游离态极少。故A、C、D均错误,B正确。82、燃料电池中质子交换膜(PEM)的主要功能是:
A.传导电子并阻止质子通过
B.传导质子并隔离燃料与氧化剂
C.催化氢气氧化反应
D.提供机械支撑作用【参考答案】B【解析】质子交换膜是PEMFC的核心部件,允许质子(H⁺)从阳极传导至阴极,同时阻止电子直接通过,迫使电子经外电路做功,并有效隔离氢气与氧气,防止混合。电子通过外电路传导,催化由催化剂完成,机械支撑为辅助功能。故B正确。83、下列哪种材料常用于氢燃料电池的催化剂?
A.铜
B.铂
C.铝
D.铁【参考答案】B【解析】铂(Pt)因其优异的催化活性和稳定性,广泛用于氢燃料电池的阳极和阴极催化氢气氧化和氧气还原反应。尽管成本高,目前仍难以完全替代。铜、铝、铁催化活性不足,不适用于低温燃料电池。因此B为正确答案。84、氢气在空气中燃烧的火焰颜色通常为:
A.黄色
B.蓝色
C.红色
D.绿色【参考答案】B【解析】纯净氢气在空气中燃烧产生淡蓝色火焰,因激发态水分子释放特定波长光所致。若火焰呈黄色,常因钠杂质或燃烧不充分。氢气燃烧高效清洁,蓝色表明充分燃烧。故正确答案为B。85、下列哪项不是氢燃料电池的主要组成部分?
A.阳极
B.阴极
C.电解液泵
D.双极板【参考答案】C【解析】氢燃料电池基本结构包括阳极、阴极、电解质(如质子交换膜)、双极板和催化剂。电解液泵非PEMFC所需,因质子膜为固态,无需循环液体。液态电解质电池(如碱性燃料电池)可能需泵,但非主流。故C不属于主要组成部分。86、氢气的爆炸极限(在空气中的体积分数)约为:
A.1%~5%
B.4%~75%
C.10%~50%
D.20%~80%【参考答案】B【解析】氢气在空气中的爆炸极限为4%~75%,范围极宽,意味着极低浓度即可燃爆,安全性要求高。相比之下,甲烷为5%~15%。故氢气储存、使用需严格控漏、通风。正确答案为B。87、下列哪种制氢方式属于“绿氢”范畴?
A.天然气重整制氢
B.煤气化制氢
C.电解水制氢(使用光伏电能)
D.工业副产氢提纯【参考答案】C【解析】“绿氢”指通过可再生能源(如光伏、风电)电解水制取,全过程无碳排放。天然气重整和煤气化属“灰氢”或“蓝氢”(若配碳捕集)。工业副产氢虽可利用,但源头未必清洁。故C为唯一绿氢路径。88、氢燃料电池的能量转换效率通常为:
A.20%~30%
B.40%~60%
C.70%~80%
D.90%以上【参考答案】B【解析】氢燃料电池直接将化学能转化为电能,不受卡诺循环限制,理论效率可达60%以上,实际运行中为40%~60%。若结合热电联供,总能利用率可超80%。远高于内燃机(约25%~35%)。故B正确。89、下列关于碱性燃料电池(AFC)的描述,正确的是:
A.可直接使用未经纯化的空气
B.电解质为氢氧化钾溶液
C.工作温度通常高于800℃
D.对CO₂不敏感【参考答案】B【解析】AFC使用KOH水溶液为电解质,工作温度一般为60~80℃。其最大缺点是对CO₂敏感,因CO₂与OH⁻反应生成碳酸盐堵塞电解质,故需纯氧或严格脱碳空气。高温燃料电池如SOFC才工作于800℃以上。故B正确。90、下列哪种材料最适合作为氢气储罐的内衬材料?
A.普通碳钢
B.聚乙烯
C.铝合金
D.聚酰胺(尼龙)【参考答案】C【解析】高压氢气储罐内衬需具备高气密性、抗氢脆、耐压性能。铝合金因其低密度、良好延展性和抗氢渗透性,常用于III型和IV型储氢瓶内衬。碳钢易氢脆,聚乙烯和尼龙强度不足。故C最合适。91、氢气在金属中扩散可能导致材料性能退化,这种现象称为:
A.氧化
B.氢脆
C.疲劳断裂
D.应力腐蚀【参考答案】B【解析】氢脆是指氢原子渗入金属晶格,导致材料塑性下降、脆性增加,易引发裂纹和断裂,尤其在高强度钢中显著。是氢气储运设备设计中的关键安全问题。氧化、疲劳、应
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