2025年高职第一学年（氢能技术应用）氢能制取基础测试题及答案

2025年高职第一学年（氢能技术应用）氢能制取基础测试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（选择题共30分）答题要求：本大题共10小题，每小题3分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1.下列关于氢能制取的说法，正确的是A.水电解制氢成本低B.化石燃料制氢无污染C.生物质制氢是可持续的方法D.光解水制氢目前已大规模应用2.以下哪种物质不是常见的制氢原料A.天然气B.煤炭C.二氧化碳D.水3.水电解制氢过程中，阳极产生的气体是A.氢气B.氧气C.水蒸气D.一氧化碳4.甲烷水蒸气重整制氢的主要反应为A.CH4+H2O=CO+3H2B.CH4+2H2O=CO2+4H2C.2CH4+3H2O=2CO+7H2D.CH4+3H2O=CO2+7H25.生物质制氢的优点不包括A.资源丰富B.可再生C.成本低D.无污染6.光解水制氢中常用的催化剂是A.铁催化剂B.铜催化剂C.铂催化剂D.二氧化钛催化剂7.以下哪种制氢方法属于热化学循环制氢A.水电解制氢B.甲烷水蒸气重整制氢C.碘硫循环制氢D.生物质制氢8.化石燃料制氢的主要问题是A.成本高B.效率低C.污染环境D.原料短缺9.氢能制取过程中，能量转化效率最高的是A.水电解制氢B.光解水制氢C.化石燃料制氢D.生物质制氢10.未来氢能制取的发展方向不包括A.提高效率B.降低成本C.减少污染D.增加化石燃料使用第II卷（非选择题共70分）（一）填空题（共20分）答题要求：本大题共5小题，每空2分。请将答案填写在相应的横线上。1.氢能制取的主要方法有______、______、______、______、______。2.水电解制氢的电极反应式，阳极：______，阴极：______。3.甲烷水蒸气重整制氢的反应条件是______。4.生物质制氢的原料主要包括______、______、______等。5.光解水制氢的原理是利用______将水分解为氢气和氧气。（二）简答题（共20分）答题要求：本大题共2小题，每题10分。请简要回答问题。1.简述水电解制氢的优缺点。2.说明化石燃料制氢对环境的影响。（三）论述题（共15分）答题要求：本大题共1小题。请阐述生物质制氢的原理及发展前景。（四）材料分析题（共15分）材料：目前，氢能制取主要集中在化石燃料制氢、水电解制氢等传统方法。然而，这些方法存在成本高、污染大等问题。生物质制氢作为一种可持续的方法，具有资源丰富、可再生等优点，但目前技术还不够成熟。光解水制氢是未来极具潜力的方法，但面临催化剂成本高、效率低等挑战。答题要求：根据上述材料，分析氢能制取的现状及未来发展方向。（五）方案设计题（共20分）答题要求：本大题共1小题。请设计一个以生物质为原料制取氢气的方案。答案：第I卷1.C2.C3.B4.B5.C6.D7.C8.C9.B10.D第II卷（一）1.水电解制氢、化石燃料制氢、生物质制氢、光解水制氢、热化学循环制氢2.4OH--4e-=2H2O+O2↑；2H2O+2e-=H2↑+2OH-3.高温、催化剂4.农业废弃物、林业废弃物、城市有机垃圾5.光催化剂（二）1.优点：产物纯净，无污染；可利用可再生能源电解水。缺点：能耗大，成本较高；对设备要求高。2.产生大量二氧化碳排放，导致温室效应；释放氮氧化物等污染物，污染空气形成酸雨等危害；可能产生废渣等固体废弃物污染土壤和水体。（三）生物质制氢原理：利用生物质中的碳、氢等元素，通过气化、发酵等过程将其转化为氢气。发展前景：生物质资源丰富且可再生，能减少对化石燃料依赖，降低碳排放。随着技术不断进步，成本有望降低，应用范围将扩大，成为氢能制取重要途径。（四）现状：传统制氢方法存在成本高、污染大问题。生物质制氢有优势但技术不成熟，光解水制氢有潜力但面临挑战。未来发展方向：需研发高效低成本制氢技术，如改进光解水催化剂，完善生物质制氢工艺，提高化石燃料制氢清洁化水平，推动氢能制取可持续发展。（五）方案：首先收集生物质原料，如农业废弃物。