2025年大学（能源化学工程）能源化学工程概论试题及答案

2025年大学（能源化学工程）能源化学工程概论试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（选择题共30分）答题要求：本大题共10小题，每小题3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.下列不属于能源化学工程研究范畴的是（）A.新型能源的开发B.能源的高效利用C.化学反应工程原理D.能源储存技术2.以下哪种能源属于可再生能源且在能源化学工程中有重要研究价值（）A.煤炭B.天然气C.太阳能D.石油3.能源化学工程中，关于氢能的制取，最具潜力但目前面临技术挑战较大的方法是（）A.水电解制氢B.化石燃料制氢C.生物质制氢D.光解水制氢4.研究能源化学工程时，对于能源转化过程中能量损失的分析属于（）A.能量守恒定律的应用B.热力学第二定律的范畴C.动力学研究内容D.电化学原理的体现5.下列关于能源化学工程中电池技术的说法，错误的是（）A.锂离子电池能量密度较高B.燃料电池可实现高效的化学能到电能的转化C.铅酸电池是目前最先进的电池技术D.电池的充放电过程涉及化学反应6.能源化学工程致力于提高能源利用效率，以下措施中不能直接提高能源利用效率的是（）A.优化反应工艺条件B.开发新型催化剂C.增加能源开采量D.采用节能设备7.在能源化学工程领域，对于煤炭的清洁高效利用，以下哪种技术不属于常见的处理方式（）A.煤炭洗选B.煤气化C.煤炭直接燃烧D.煤液化8.能源化学工程研究中，关于能源储存材料的性能要求不包括（）A.高的能量密度B.良好的循环稳定性C.低廉的成本D.复杂的制备工艺9.以下哪种能源转化过程涉及到热化学循环（）A.太阳能转化为电能B.化学能转化为热能C.水分解制氢D.风能转化为机械能10.能源化学工程学科发展对于解决能源问题的重要意义不包括（）A.推动能源可持续发展B.减少对传统能源的依赖C.降低能源价格D.提高能源安全性第II卷（非选择题共70分）二、填空题（共20分）答题要求：本大题共10个空，每空2分。请将答案填在题中的横线上。11.能源化学工程的核心目标是实现能源的______、______和______利用。12.常见的化石能源包括______、______和______。13.太阳能利用的主要方式有______、______和______。14.能源化学工程中，生物质能转化的主要途径有______、______和______。15.电池的基本组成包括______、______和______。三、简答题（共20分）答题要求：本大题共4小题，每题5分。简要回答问题。16.简述能源化学工程在能源可持续发展中的作用。17.说明氢能作为未来能源的优势。18.解释能源化学工程中热化学储能的原理。19.简述提高煤炭燃烧效率的主要方法。四、材料分析题（共15分）答题要求：阅读以下材料，回答问题。材料：随着全球能源需求的不断增长和对环境保护的日益重视，能源化学工程领域不断探索新的能源解决方案。例如，在太阳能光催化分解水制氢方面取得了一定进展。研究人员通过设计新型光催化剂，提高了光催化反应的效率，将太阳能直接转化为氢能。同时，在能源储存方面，新型电池技术也在不断研发，如固态电池，其具有更高的能量密度和安全性。问题：2\\1.根据材料，分析能源化学工程在解决能源问题上的两个重要方向。（5分）2\\2.结合材料，说明新型光催化剂在太阳能光催化分解水制氢中的作用。（5分）2\\3.阐述固态电池相较于传统电池的优势。（5分）五、论述题（共15分）答题要求：本大题共1小题。论述能源化学工程的发展趋势以及面临的挑战。请在下方空白区域作答：答案：1.C2.C3.D4.B5.C6.C7.C8.D9.C10.C11.高效、清洁、可持续12.煤炭、石油、天然气13.太阳能光热利用、太阳能光伏发电、太阳能光催化利用14.生物质热化学转化、生物质生化转化、生物质物理转化15.电极、电解质、隔膜16.能源化学工程通过研发新型能源技术，提高能源利用效率，减少能源消耗过程中的污染物排放，推动能源结构向可再生能源和清洁能源转变，从而实现能源的可持续发展。17.氢能作为未来能源具有诸多优势，如燃烧产物为水，无污染；能量密度高；来源广泛，可以通过多种方式制取；可储存和运输，能有效解决能源供需的时空矛盾等。18.热化学储能是利用化学反应的热效应来储存和释放能量。通过特定的化学反应，在储能阶段吸收热量，将能量储存起来；在需要时，逆向反应释放热量，实现能量的释放，从而达到储能和供能的目的。19.提高煤炭燃烧效率的主要方法有：采用先进的燃烧技术，如循环流化床燃烧技术；进行煤炭洗选，降低煤炭中的灰分和硫分；优化燃烧设备的结构和运行参数，如提高炉膛温度、合理控制空气量等；对燃烧后的产物进行余热回收利用等。2\\1.能源化学工程在解决能源问题上的两个重要方向是太阳能光催化分解水制氢以获取清洁能源，以及研发新型电池技术如固态电池来提高能源储存能力。2\\2.新型光催化剂提高了太阳能光催化分解水制氢的反应效率，能够更有效地吸收太阳能并将水分解为氢气和氧气，从而实现太阳能到氢能的高效转化。2\\3.固态电池相较于传统电池具有更高的能量密度，能够储存更多能量；同时具有更高的安全性，可减少电池起火、爆炸等风险，为能源储存提供更可靠的解决方案。能源化学工程的发展趋势包括向可再生能源领域深入拓展，如进一步提高太阳能、风能、生物质能等的转化和利用效率；研发更高效的能源储存技术，延