2025年大学氢能科学与工程（氢能利用）试题及答案

2025年大学氢能科学与工程（氢能利用）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：本卷共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。请将正确答案的序号填在题后的括号内。1.下列关于氢能的说法，正确的是（）A.氢能是一种二次能源B.氢气燃烧的产物会污染环境C.氢能的制取成本低廉D.氢能储存和运输都很方便2.以下哪种制氢方法不属于化学制氢（）A.水电解制氢B.天然气重整制氢C.生物质制氢D.太阳能光解水制氢3.氢气作为燃料电池的燃料，其能量转换效率可达到（）A.30%-40%B.40%-60%C.60%-80%D.80%以上4.下列关于储氢材料的说法，错误的是（）A.金属氢化物储氢具有较高的储氢密度B.碳纳米管储氢属于物理吸附储氢C.有机液体储氢具有储氢量大、成本低等优点D.储氢合金在吸氢和放氢过程中会发生化学反应5.氢气在运输过程中，以下哪种运输方式安全性最高（）A.气态氢气管道运输B.液态氢气运输C.固态氢气运输D.氢气瓶运输6.以下哪种催化剂常用于水电解制氢（）A.铂催化剂B.铁催化剂C.镍基催化剂D.二氧化钛催化剂7.氢能在分布式能源系统中的应用优势不包括（）A.可实现能源的高效利用B.能减少碳排放C.系统建设成本低D.适应不同的能源需求8.氢气与氧气反应生成水的反应热为（）A.正反应放热，逆反应吸热B.正反应吸热，逆反应放热C.正逆反应均放热D.正逆反应均吸热9.以下关于氢能产业链的说法正确的是（）A.制氢环节是产业链的核心B.储氢环节成本最高C.氢能应用环节发展最为成熟D.产业链各环节相互关联、协同发展10.下列哪种情况不利于氢气的大规模应用（）A.政府出台鼓励氢能发展的政策B.氢能相关技术不断创新C.氢气价格持续上涨D.社会对清洁能源需求增加第II卷（非选择题共70分）二、填空题（共20分）答题要求：本大题共5小题，每空2分。请将答案填在题中的横线上。1.氢能的优点包括清洁无污染、能量密度高、________________等。2.化学制氢方法主要有天然气重整制氢、________________、生物质制氢等。3.燃料电池的工作原理是将氢气和氧气的化学能直接转化为________________。4.常见的物理储氢方式有高压气态储氢、________________等。5.氢能在交通运输领域的应用主要包括氢燃料电池汽车和________________。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。1.简述水电解制氢的原理。2.储氢合金储氢的原理是什么？3.氢能在能源转型中的作用有哪些？4.分析氢能大规模应用面临的主要挑战。四、材料分析题（共15分）材料：随着全球对清洁能源的需求不断增加，氢能作为一种极具潜力的能源受到广泛关注。某研究机构对氢能在不同领域的应用进行了调研，发现目前氢能在交通运输领域的应用发展较快，如氢燃料电池汽车已开始在部分城市示范运营。但同时，氢能在大规模存储和运输方面仍存在一些问题，制约了其更广泛的应用。例如，气态氢的储存密度较低，液态氢的储存需要低温设备，成本较高。此外，制氢成本也是影响氢能推广的重要因素，目前大部分制氢工艺成本较高，缺乏竞争力。答题要求：根据上述材料，回答以下问题。1.氢能在交通运输领域应用发展较快的原因是什么？（5分）2.请分析氢能大规模存储和运输存在的问题及对氢能推广的影响。（10分）五、论述题（共15分）答题要求：本大题共1小题。要求观点明确，论述合理，字数在300字左右。结合当前能源形势和技术发展趋势，论述氢能未来的发展前景。答案：第I卷答案1.A2.A3.C4.B5.C6.C7.C8.A9.D10.C第II卷答案二、填空题答案1.可再生2.水电解制氢3.电能4.低温液态储氢5.氢内燃机三、简答题答案1.水电解制氢是利用电能将水分解为氢气和氧气。在电解槽中，通过直流电的作用，使水分子在电极表面发生氧化还原反应，阳极产生氧气，阴极产生氢气。2.储氢合金储氢是基于合金与氢气发生化学反应，形成金属氢化物。当外界条件改变时，金属氢化物又会分解释放出氢气，从而实现储氢和放氢过程。3.氢能在能源转型中可减少对传统化石能源的依赖，降低碳排放；为分布式能源系统提供清洁高效的能源；推动交通运输领域的绿色发展，助力实现能源的可持续供应。4.主要挑战包括制氢成本高、储氢和运输技术不完善、储存密度低、成本高、基础设施建设薄弱等，这些问题限制了氢能的大规模商业化应用。四、材料分析题答案1.氢能在交通运输领域应用发展较快的原因是全球对清洁能源需求增加，氢燃料电池汽车具有零排放或低排放的优势，符合环保要求，且部分城市开始示范运营，推动了其发展。2.氢能大规模存储和运输存在的问题：气态氢储存密度低，液态氢储存需低温设备成本高。影响：限制了氢能的广泛应用，增加了氢能应用的成本和难度，阻碍了氢能在更多领域的推广。五、论述题答案当前能源形势下，传统化石能源面临枯竭和环境问题压力，氢能作为清洁能