2025年大学新能源科学与工程（氢能利用技术）试题及答案

2025年大学新能源科学与工程（氢能利用技术）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）（总共10题，每题3分，每题只有一个选项符合题意，请将正确选项填在题后的括号内）1.氢气作为新能源，其最大的优势在于（）A.燃烧时无污染B.制取成本低C.储存方便D.运输便捷2.以下哪种制氢方法属于可再生能源制氢（）A.天然气重整制氢B.水电解制氢C.甲醇裂解制氢D.煤制氢3.氢气在燃料电池中发生反应的本质是（）A.燃烧反应B.氧化还原反应C.分解反应D.化合反应4.以下关于储氢材料的说法，错误的是（）A.金属氢化物储氢容量大B.碳纳米管储氢是物理吸附C.有机液体储氢成本低D.高压气态储氢安全性高5.氢能利用技术中，质子交换膜燃料电池的工作温度一般在（）A.100℃以下B.100-200℃C.200-300℃D.300℃以上6.氢气的热值约为（）A.143kJ/kgB.1430kJ/kgC.14300kJ/kgD.1kJ/kg7.以下哪种催化剂常用于水电解制氢（）A.铁催化剂B.铂催化剂C.镍催化剂D.铜催化剂8.氢能在交通运输领域应用面临的主要挑战是（）A.续航里程短B.加氢站建设成本高C.氢气泄漏风险大D.车辆动力不足9.氢气与氧气反应生成水的过程中，能量变化是（）A.吸收能量B.释放能量C.能量不变D.先吸收后释放10.以下关于氢能产业链的说法，正确的是（）A.只包括制氢和储氢环节B.燃料电池是产业链的终端C.各个环节相互独立D.涵盖制氢、储氢、输氢和用氢等环节第II卷（非选择题共70分）二、填空题（总共5题，每题4分，共20分）1.目前常见的储氢方式有高压气态储氢、低温液态储氢、______和______。2.质子交换膜燃料电池的核心部件包括质子交换膜、______和______。3.太阳能制氢的主要方法有光解水制氢和______。4.在氢能利用中，氢气的纯度要求一般在______以上。5.氢能作为能源载体，具有能量密度高、______和______等优点。三、简答题（总共3题，每题10分，共30分）1.简述水电解制氢的原理及优缺点。2.说明燃料电池的工作原理，并列举其在不同领域的应用。3.分析氢能在未来能源体系中的地位和作用。四、材料分析题（1题，20分）材料：随着全球对清洁能源的需求不断增加，氢能作为一种极具潜力的新能源受到广泛关注。近年来，我国在氢能领域取得了显著进展，制氢技术不断创新，储氢和输氢设施逐步完善，燃料电池汽车也开始进入商业化推广阶段。然而，氢能产业发展仍面临一些挑战，如制氢成本较高、储氢技术有待进一步突破、加氢站建设不足等。问题：结合材料，谈谈我国氢能产业发展的现状及面临的挑战，并提出相应的对策建议。五、论述题（1题，20分）论述氢能利用技术的发展趋势以及对未来能源格局的影响。答案：一、1.A2.B3.B4.D5.A6.C7.C8.B9.B10.D二、1.金属氢化物储氢、化学储氢2.电极催化剂层、气体扩散层3.太阳能光催化分解水制氢4.%99.995.无污染排放、可储存和运输三、1.水电解制氢原理：在直流电作用下，水被分解为氢气和氧气。优点：氢气纯度高、可利用可再生能源电解水实现绿色制氢。缺点：电耗大，成本较高。2.燃料电池工作原理：燃料（如氢气）和氧化剂（如氧气）分别在阳极和阴极发生电化学反应，产生电流。应用：交通运输领域如燃料电池汽车；分布式发电领域为偏远地区供电等。3.地位和作用：可作为未来能源体系的重要补充，有助于减少对传统化石能源的依赖，促进能源结构多元化；在实现碳达峰碳中和目标中发挥重要作用，推动能源绿色转型。四、现状：制氢技术创新，储氢输氢设施完善，燃料电池汽车商业化推广。挑战：制氢成本高储氢技术待突破，加氢站建设不足。对策：加大研发投入降低制氢成本；加强储氢技术研究；合理规划加氢站建设。五、发展趋势：制氢技术多元化且成本降低；