化学与燃料工程师面试题集

2026年化学与燃料工程师面试题集一、单选题（每题2分，共10题）1.在生物质制乙醇过程中，哪种酶对将纤维素水解为葡萄糖最为关键？A.淀粉酶B.转葡萄糖异构酶C.纤维素酶D.淀粉脱支酶2.氢燃料电池中，质子交换膜（PEM）的主要作用是什么？A.催化氧化反应B.传导质子C.储存氢气D.分离反应产物3.对于煤间接液化工艺，以下哪种催化剂体系效果最佳？A.Fe-Cr催化剂B.Ni-Mo/Al₂O₃催化剂C.Co-Mo/SiO₂催化剂D.Cu-Fe/γ-Al₂O₃催化剂4.在石油炼制中，催化裂化（FCC）的主要目的是什么？A.提高汽油产率B.减少柴油硫含量C.增加润滑油基础油D.提高芳烃选择性5.碳捕获与封存（CCS）技术中，哪种方法对地质封存要求最低？A.钻井注入法B.沸石吸附法C.矿物转化法D.海水吸收法6.在合成气制取过程中，以下哪种反应属于放热反应？A.CO₂+H₂→CO+H₂OB.CH₄+H₂O→CO+3H₂C.CO+2H₂→CH₄D.2CO+O₂→2CO₂7.生物质气化过程中，哪种气体成分通常需要最大程度去除？A.CO₂B.H₂C.CH₄D.N₂8.在燃料电池中，以下哪种材料最适合用作阳极催化剂？A.Pt/CB.Ru/CC.Ni/Al₂O₃D.Fe/CeO₂9.对于页岩油气开采，哪种技术最具争议性？A.水平井技术B.多段压裂技术C.气藏管理技术D.水力压裂技术10.在太阳能制氢过程中，哪种电解槽效率最高？A.PEM电解槽B.Alkaline电解槽C.Solid氧化物电解槽D.Steamelectrolysis二、多选题（每题3分，共5题）1.以下哪些因素会影响生物质气化效率？A.温度B.压力C.水分含量D.催化剂种类E.空速比2.煤化工产业链中，以下哪些产品属于高附加值产品？A.甲醇B.乙烯C.丙烯D.尿素E.石脑油3.在氢燃料电池系统中，以下哪些部件需要定期维护？A.质子交换膜B.气体扩散层C.催化剂层D.燃料供应系统E.冷却系统4.石油炼化过程中，以下哪些工艺属于轻质化工艺？A.催化裂化B.催化重整C.加氢裂化D.减粘裂解E.脱硫脱硝5.碳中和技术中，以下哪些方法可以减少工业排放？A.燃料电池技术B.CCUS技术C.生物质能技术D.可再生能源替代E.能源效率提升三、简答题（每题5分，共5题）1.简述煤直接液化与煤间接液化的工艺区别。2.解释氢燃料电池的阳极和阴极反应原理。3.阐述生物质气化过程中可能产生的副产物及其危害。4.说明石油裂化的主要产物及其应用。5.描述碳捕获与封存（CCS）技术的全流程及关键环节。四、计算题（每题8分，共2题）1.某生物质气化炉输入生物质流量为100kg/h，气化效率为75%，假设气化产物中H₂和CO的摩尔比为2:1，计算每小时产生的氢气量（单位：mol/h）。2.一套煤制甲醇装置采用合成气转化反应：CO+2H₂→CH₃OH，反应转化率为85%，每小时输入合成气量为5000Nm³（标况），计算每小时甲醇的理论产量（单位：吨/小时）。五、论述题（每题10分，共2题）1.比较氢燃料电池与内燃机的优缺点，并分析氢能发展的关键挑战。2.结合中国能源结构特点，论述煤化工产业向绿色化转型的主要路径。答案与解析一、单选题答案1.C解析：纤维素酶是水解纤维素的关键酶，将纤维素（β-1,4-糖苷键）分解为葡萄糖。2.B解析：质子交换膜（PEM）在质子交换膜燃料电池中传导质子，实现电化学转换。3.B解析：Ni-Mo/Al₂O₃催化剂在煤间接液化中活性高，能高效将合成气转化为液体燃料。4.A解析：催化裂化主要目的是提高汽油产率，同时产生柴油、焦炭等副产物。5.B解析：沸石吸附法对地质条件要求较低，可直接用于吸附富集CO₂。6.B解析：CH₄+H₂O→CO+3H₂为吸热反应，其他均为放热反应。7.D解析：N₂不参与后续反应，且为惰性气体，需最大程度去除以避免降低气化效率。8.A解析：Pt/C是燃料电池阳极常用催化剂，具有高催化活性。9.D解析：水力压裂技术因环境影响（如水资源消耗、诱发地震）最具争议性。10.C解析：Solid氧化物电解槽在高温下效率最高，可达80%以上。二、多选题答案1.A,C,D,E解析：温度、水分含量、催化剂种类和空速比均影响生物质气化效率。2.A,B,C解析：甲醇、乙烯、丙烯属于煤化工高附加值产品，尿素为低附加值产品。3.A,B,C,E解析：质子交换膜、气体扩散层、催化剂层需定期更换，冷却系统需维护。4.A,B,C解析：催化裂化、催化重整、加氢裂化均属于轻质化工艺。5.A,B,C,D,E解析：上述方法均有助于减少碳排放，实现碳中和目标。三、简答题答案1.煤直接液化与煤间接液化工艺区别-直接液化：在高温高压下，煤直接转化为液体燃料，需使用Fischer-Tropsch催化剂。-间接液化：先将煤气化生成合成气（CO+H₂），再通过Fischer-Tropsch合成液体燃料。2.氢燃料电池阳极和阴极反应原理-阳极：H₂→2H⁺+2e⁻（氢气失电子）-阴极：O₂+4H⁺+4e⁻→2H₂O（氧气得电子）3.生物质气化副产物及其危害-副产物：CO、H₂S、NOx、焦油等。-危害：CO剧毒，H₂S腐蚀设备，NOx导致酸雨。4.石油裂化的主要产物及其应用-汽油（轻质油）、柴油、航空煤油、液化石油气、焦炭等。-应用：汽油用于汽车，柴油用于运输，航空煤油用于飞机。5.碳捕获与封存（CCS）技术全流程-捕获：从电厂或工业排放中分离CO₂。-运输：通过管道或船舶运输CO₂。-封存：注入地下深层地质构造中永久储存。四、计算题答案1.氢气产量计算生物质气化效率75%，输入量100kg/h，假设气化产物中H₂和CO摩尔比为2:1。-100kg/h生物质对应热量Q，气化产生合成气量n（mol/h）：n=Q/(28kJ/molforCO+224kJ/molforH₂)-氢气摩尔量：n_H₂=2/3n-氢气量：m_H₂=n_H₂2g/mol=4/3n2g/mol结果：约200mol/h（假设Q为标准值）2.甲醇理论产量计算合成气量5000Nm³/h，转化率85%，反应式CO+2H₂→CH₃OH。-摩尔量：5000mol/hCO对应2500mol/hH₂-转化量：2500mol/h85%=2125mol/hCH₃OH-甲醇质量：2125mol/h32g/mol=68,000g/h=68吨/小时结果：约68吨/小时五、论述题答案1.氢燃料电池与内燃机对比及氢能发展挑战-氢燃料电池优点：高效率（60%以上）、零排放、运行安静。-内燃机缺点：效率低（30-40%）、排放污染物（NOx、CO₂）。-