2025 年大学能源与动力工程（氢能技术）试题及答案

2025年大学能源与动力工程（氢能技术）试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______一、选择题（总共10题，每题3分，每题只有一个正确答案，请将正确答案填在括号内）1.以下哪种制氢方法被认为是最有潜力实现大规模、低成本制氢的？（）A.水电解制氢B.化石燃料制氢C.生物质制氢D.太阳能光催化分解水制氢2.氢气作为能源，其优点不包括以下哪一项？（）A.燃烧产物无污染B.能量密度高C.储存方便D.可再生3.目前广泛应用的储氢方式中，哪种储氢方式的储氢密度相对较高？（）A.高压气态储氢B.低温液态储氢C.固态储氢D.有机液体储氢4.以下哪种催化剂常用于质子交换膜燃料电池的阴极反应？（）A.铂B.钯C.钌D.铱5.氢能产业链中，氢气的加注环节类似于传统燃油汽车的哪个环节？（）A.加油B.维修C.保养D.年检6.以下关于碱性燃料电池的说法，错误的是（）A.工作温度较低B.对杂质气体敏感C.电极反应速度快D.成本较低7.太阳能电解水制氢系统中，关键部件不包括（）A.光伏电池B.电解槽C.MEA膜电极D.储氢罐8.以下哪种物质在氢能储存中可作为储氢载体？（）A.乙醇B.二氧化碳C.液氨D.以上都是9.氢燃料电池汽车的能量转换效率一般可达到（）A.30%-40%B.40%-50%C.50%-60%D.60%-70%10.以下哪种制氢工艺的碳排放相对较低？（）A.天然气蒸汽重整制氢B.煤制氢C.氯碱工业副产氢D.甲醇裂解制氢二、多项选择题（总共5题，每题5分，每题有两个或两个以上正确答案，请将正确答案填在括号内，少选、多选、错选均不得分）1.氢能在交通领域的应用优势包括（）A.续航里程长B.加氢速度快C.零排放D.成本低2.以下属于氢能储存的物理方法有（）A.高压气态储氢B.低温液态储氢C.金属氢化物储氢D.活性炭吸附储氢3.质子交换膜燃料电池的特点有（）A.工作温度低B.启动速度快C.功率密度高D.对环境适应性强4.以下哪些是影响水电解制氢效率的因素（）A.电极材料B.电解液浓度C.工作温度D.电流密度5.氢能在分布式能源系统中的应用场景有（）A.热电联供B.备用电源C.分布式发电D.储能三、判断题（总共10题，每题2分，请在括号内打“√”或“×”）1.氢气是一种一次能源。（）2.高压气态储氢的压力越高，储氢密度越大，安全性也越高。（）3.燃料电池的发电效率不受卡诺循环限制。（）4.生物质制氢过程中不会产生碳排放。（）5.储氢合金在吸氢和放氢过程中会发生化学反应。（）6.质子交换膜燃料电池的阳极反应是氢气氧化生成氢离子。（）7.氢能产业链涵盖了制氢、储氢、运氢和用氢等多个环节。（）8.太阳能光催化分解水制氢目前已实现大规模工业化生产。（）9.碱性燃料电池可以使用甲醇作为燃料。（）10.氢燃料电池汽车的推广面临的主要问题之一是加氢基础设施不足。（）四、简答题（总共3题，每题10分，请简要回答问题）1.简述水电解制氢的原理及主要优点。2.请说明质子交换膜燃料电池的工作原理，并指出其关键部件。3.分析氢能在能源转型中的重要作用及面临的挑战。五、论述题（总共1题，每题20分，请结合所学知识进行详细论述）论述如何推动氢能技术的大规模商业化应用，从制氢、储氢、运氢、用氢等环节提出你的观点和建议。答案一、选择题1.D2.C3.B4.A5.A6.D7.C8.D9.B10.C二、多项选择题1.ABC2.ABD3.ABC4.ABCD5.ABCD三、判断题1.×2.×3.√4.×5.√6.√7.√8.×9.×10.√四、简答题1.水电解制氢是将电能通过电解槽转化为化学能，使水分解为氢气和氧气。优点：原料丰富、无污染、可实现大规模制氢、氢气纯度高。2.质子交换膜燃料电池工作原理：氢气在阳极催化剂作用下氧化为氢离子和电子，氢离子通过质子交换膜到达阴极，电子经外电路做功后到达阴极，与氧气和氢离子反应生成水。关键部件：质子交换膜、电极催化剂、双极板。3.重要作用：氢能是清洁能源，可助力能源转型，减少碳排放；能量密度高，可用于多种能源场景。面临挑战：制氢成本高、储氢技术不完善、运氢安全性待提高、加氢基础设施缺乏、公众认知度低。五、论述题1.制氢环节：加大对可再生能源制氢技术研发投入，如太阳能光解水、风能电解水等，降低成本。优化传统制氢工艺，提高效率，减少碳排放。建立规模化制氢基地，实现集中制氢与分布式制氢相结合。2.储氢环节：继续研发高压气态储氢技术，提高储氢压力等级，同时加强安全保障。推进低温液态储氢技术发展，降低成本。加快固态储氢材料研究，提高储氢密度和循环性能。3.运氢环节：建立专业的氢气运输管道网络，提高运输效率和安全性。发展高效安全的氢气运输车辆，采用先进的储氢容器和运输技术。加强运氢过程中的泄漏检测和监控系统建设。4.用氢环节：在交通领域，加大氢燃料电池汽车研发和生产力度，降低成本，提高性能，同时