2025年大学（碳中和科学与工程）碳捕捉技术基础测试试题及答案

2025年大学（碳中和科学与工程）碳捕捉技术基础测试试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（选择题共40分）答题要求：本卷共20小题，每小题2分，共40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.以下哪种不是常见的碳捕捉技术？A.燃烧前捕捉B.燃烧后捕捉C.富氧燃烧捕捉D.光合作用捕捉2.燃烧前捕捉技术主要针对的是哪种气体？A.二氧化碳B.一氧化碳C.氢气D.甲烷3.燃烧后捕捉技术中常用的吸收剂是？A.氢氧化钠B.碳酸钠C.乙醇胺D.碳酸钙4.富氧燃烧捕捉技术需要提供什么？A.高浓度氧气B.高浓度氮气C.高浓度氢气D.高浓度一氧化碳5.以下关于吸附法碳捕捉的说法正确的是？A.吸附剂可再生B.吸附容量无限C.不需要能耗D.只能捕捉二氧化碳6.膜分离法碳捕捉利用的是？A.气体的溶解性差异B.气体的扩散速率差异C.气体的化学反应活性差异D.气体的密度差异7.哪种碳捕捉技术对设备要求相对较低？A.燃烧前捕捉B.燃烧后捕捉C.吸附法D.膜分离法8.碳捕捉技术中能耗较高的是？A.燃烧前捕捉B.燃烧后捕捉C.富氧燃烧捕捉D.膜分离法9.以下哪种物质可作为吸附法碳捕捉的吸附剂？A.活性炭B.氯化钠C.硫酸D.氧化铜10.燃烧后捕捉技术中吸收塔的作用是？A.混合气体B.分离气体C.吸收二氧化碳D.产生二氧化碳11.富氧燃烧捕捉技术中，氧气浓度一般要达到？A.20%B.40%C.60%D.80%12.膜分离法碳捕捉中膜材料的选择关键在于？A.价格B.厚度C.对二氧化碳的选择性D.颜色13.哪种碳捕捉技术适合与传统火力发电结合改造？A.燃烧前捕捉B.燃烧后捕捉C.富氧燃烧捕捉D.以上都不适合14.吸附法碳捕捉中吸附剂的吸附选择性与什么有关？A.温度B.压力C.气体种类D.以上都是15.燃烧后捕捉技术中再生吸收剂的方法通常是？A.加热B.加压C.加酸D.加水16.富氧燃烧捕捉技术的优点不包括？A.二氧化碳纯度高B.能耗相对较低C.技术成熟度较高D.设备投资小17.膜分离法碳捕捉的缺点是？A.膜材料寿命短B.分离效率低C.成本高D.只能处理少量气体18.以下哪种情况不利于碳捕捉技术的应用？A.二氧化碳排放量大B.能源价格低C.环保要求高D.技术成本下降19.燃烧前捕捉技术在什么工业领域应用较多？A.钢铁B.化工C.电力D.造纸20.吸附法碳捕捉中吸附剂的吸附容量会随什么变化？A.时间B.温度C.压力D.以上都对第II卷（非选择题共60分）（一）填空题（共10分）答题要求：本大题共5小题，每小题2分，共10分。请将答案填写在相应的横线上。21.碳捕捉技术主要包括燃烧前捕捉、燃烧后捕捉和______。22.燃烧后捕捉技术中常用的吸收反应为二氧化碳与______反应。23.富氧燃烧捕捉技术中，空气分离装置主要用于制取______。24.吸附法碳捕捉中常用的物理吸附剂有______。25.膜分离法碳捕捉中膜的孔径大小决定了对______的分离效果。（二）简答题（共20分）答题要求：本大题共4小题，每小题5分，共20分。简要回答问题。26.简述燃烧前捕捉技术的原理。27.燃烧后捕捉技术有哪些优缺点？28.富氧燃烧捕捉技术的工艺流程是怎样的？29.吸附法碳捕捉技术的关键影响因素有哪些？（三）材料分析题（共10分）答题要求：阅读以下材料，回答问题。材料：某工厂采用燃烧后捕捉技术来减少二氧化碳排放。该技术通过乙醇胺溶液吸收二氧化碳，然后在再生塔中通过加热使乙醇胺再生。但在运行过程中发现，吸收效率逐渐下降，再生能耗增加。问题：请分析可能导致这些问题的原因。（四）论述题（共15分）答题要求：本大题共1小题，共15分。结合所学知识，论述碳捕捉技术在实现碳中和目标中的作用及面临的挑战。（五）方案设计题（共5分）答题要求：本大题共1小题，共5分。针对一个小型火力发电厂，设计一个简单的碳捕捉方案，说明采用的技术及主要步骤。答案：1.D2.A3.C4.A5.A6.B7.C8.C9.A10.C11.D12.C13.B14.D15.A16.D17.A18.B19.A20.D21.富氧燃烧捕捉22.乙醇胺23.高浓度氧气24.活性炭等25.不同气体26.燃烧前捕捉技术是在燃料燃烧前，通过气化、重整等过程将燃料转化为合成气，然后利用物理或化学方法从合成气中分离出二氧化碳。27.优点：技术相对成熟，可在现有电厂基础上改造；缺点：能耗较高，设备投资大，吸收剂再生成本高。28.首先制取高浓度氧气，与燃料混合燃烧，产生的烟气中二氧化碳浓度较高，然后通过吸收、分离等步骤捕捉二氧化碳。29.吸附剂的种类、吸附容量、吸附选择性、再生性能，以及温度、压力、气体流速等操作条件。材料分析题答案：可能原因有吸收剂老化，活性降低；二氧化碳中杂质过多，影响吸收；再生塔设备故障，加热不均匀或效率下降等。论述题答案：碳捕捉技术可直接减少二氧化碳排放，是实现碳中和的重要手段。作用在于将工业排放的二氧化碳捕集，避免其进入大气。面临挑战包括成本高，能耗大，技术仍需进一步完善提高效率和降低成本，大规模推