2025 年大学能源与动力工程（盐差能利用原理）试题及答案

2025年大学能源与动力工程（盐差能利用原理）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，请将正确答案填入括号内）1.盐差能的本质是（）。A.化学能B.热能C.机械能D.电能2.以下哪种方法不属于常见的盐差能利用方式（）。A.渗透压法B.蒸汽压法C.离子交换膜法D.温差发电法3.盐差能利用中，半透膜两侧的浓度差主要是（）。A.盐分浓度差B.酸碱度差异C.离子种类差异D.温度差异4.渗透压法利用盐差能时，水会向（）移动。A.高浓度溶液一侧B.低浓度溶液一侧C.两侧平衡移动D.不移动5.盐差能利用的关键技术之一是高效（）的开发。A.半透膜B.电极C.热交换器D.管道6.离子交换膜法中，离子交换膜的作用是（）。A.阻止离子通过B.选择性地允许离子通过C.产生电能D.储存盐分7.盐差能与其他能源相比，其优势在于（）。A.分布广泛B.能量密度高C.无污染D.开发成本低8.在盐差能利用系统中，能量转换的第一步通常是（）。A.化学能转化为电能B.渗透压能转化为机械能C.热能转化为电能D.机械能转化为电能9.盐差能利用的研究重点之一是如何提高（）效率。A.能量转换B.盐分提取C.设备制造D.海水淡化10.以下关于盐差能利用现状的说法，正确的是（）。A.已经大规模商业化应用B.处于实验室研究阶段C.有一些小规模示范项目D.技术成熟但成本过高二、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，请将正确答案填入括号内，多选、少选、错选均不得分）1.盐差能利用涉及的学科领域包括（）。A.化学工程B.材料科学C.电气工程D.海洋科学2.常见的盐差能利用技术中，可能涉及的过程有（）。A.离子扩散B.水的渗透C.化学反应D.热传递3.盐差能利用的潜在挑战有（）。A.半透膜的耐久性B.系统的稳定性C.环境影响D.成本过高4.提高盐差能利用效率的途径有（）。A.优化半透膜性能B.改进能量转换装置C.提高海水预处理水平D.增加盐分浓度差5.盐差能利用的发展趋势包括（）。A.与其他能源联合利用B.向大规模应用发展C.降低成本D.提高系统效率三、判断题（总共10题，每题2分，请判断下列说法是否正确，正确的打“√”，错误的打“×”）1.盐差能是一种可再生能源。（）2.所有的半透膜都可用于盐差能利用。（）3.盐差能利用过程中不会产生任何污染物。（）4.离子交换膜法中离子交换膜的寿命很长，无需更换。（）5.盐差能的能量密度比太阳能高。（）6.渗透压法利用盐差能时，不需要外界提供能量。（）7.盐差能利用技术已经非常成熟，不存在技术难题。（）8.盐差能利用系统的维护成本较低。（）9.提高盐差能利用效率只能通过改进半透膜来实现。（）10.盐差能利用对海洋生态环境没有影响。（）四、简答题（总共3题，每题10分，请简要回答下列问题）1.简述盐差能利用的主要原理。2.说明离子交换膜法在盐差能利用中的工作原理及优势。3.分析盐差能利用面临的主要挑战，并提出一些应对措施。五、论述题（总共2题，每题15分，请详细阐述下列问题）1.结合当前能源形势，论述盐差能利用的发展前景及意义。2.请对比分析渗透压法和蒸汽压法在盐差能利用中的优缺点。答案：一、选择题1.A2.D3.A4.B5.A6.B7.C8.B9.A10.C二、多项选择题1.ABCD2.ABC3.ABCD4.ABC5.ABCD三、判断题1.√2.×3.×4.×5.×6.×7.×8.×9.×10.×四、简答题1.盐差能利用主要基于半透膜两侧盐分浓度差产生的渗透压。当淡水与海水或不同盐浓度溶液接触时，水会自发地从低浓度一侧向高浓度一侧渗透，利用这种渗透作用可转化为机械能或电能等其他形式的能量。2.离子交换膜法工作原理：离子交换膜选择性地允许特定离子通过，在盐差能利用中，利用膜两侧离子浓度差，使离子定向移动产生电流。优势：能有效分离离子，提高能量转换效率，且相对其他方法，对环境适应性较好，设备相对简单。3.挑战：半透膜性能不佳，耐久性差；系统稳定性受多种因素影响；成本过高限制大规模应用；对海洋生态环境可能存在潜在影响。应对措施：研发高性能半透膜；优化系统设计提高稳定性；探索降低成本途径；开展环境影响评估并采取保护措施。五、论述题1.当前能源形势下，传统能源面临枯竭和环境问题，盐差能作为可再生能源具有重要意义。其分布广泛且无污染，发展前景广阔。可缓解能源短缺，减少对传统能源依赖，推动能源结构多元化，为可