2026年氢气制备工艺入门测验含答案

2026年氢气制备工艺入门测验含答案一、单选题（共10题，每题2分，合计20分）考察方向：氢气制备基础概念、技术原理及行业现状1.下列哪种方法不属于工业制氢的传统方法？A.电解水法B.改良水煤气法C.甲烷重整法D.热解法2.在电解水制氢过程中，最适合大规模应用的非贵金属催化剂是？A.铂（Pt）B.钌（Ru）C.钴（Co）D.镍（Ni）3.中国氢能产业发展规划（2021-2035年）中，优先发展的绿氢技术路线是？A.甲烷蒸汽重整B.负压氧解水C.醋酸裂解D.固态电解水4.下列哪种工艺在副产氢回收中应用最广泛？A.气相吸附法B.液相吸收法C.热催化法D.膜分离法5.德国在氢气制备领域重点发展的“Power-to-Gas”技术主要依赖？A.天然气资源B.风电制氢C.页岩气开采D.核能转化6.我国《氢能产业发展“十四五”规划》中，氢气用途占比最高的领域是？A.发电B.车用燃料C.工业原料D.储能7.在电解水制氢中，碱性电解槽（AEM）相较于PEM电解槽的主要优势是？A.能效更高B.对盐水浓度要求更低C.运行温度更低D.成本更低8.下列哪种材料是当前最主流的PEM电解槽隔膜材料？A.聚合物电解质（PEM）B.离子交换膜（Nafion）C.玻璃纤维膜D.碳膜9.日本氢能战略中，重点支持的水电解制氢技术是？A.中温电解B.高温电解C.直接甲醇电解D.磁流体电解10.在氢气提纯过程中，用于去除CO₂的常用吸附剂是？A.3A分子筛B.13X分子筛C.活性炭D.氧化铝二、多选题（共5题，每题3分，合计15分）考察方向：氢气制备工艺的工程应用及关键技术1.影响电解水制氢成本的主要因素包括？A.催化剂价格B.电能成本C.设备折旧率D.冷却系统效率E.副产物处理费用2.在工业副产氢回收过程中，常见的杂质气体包括？A.COB.H₂SC.CH₄D.N₂E.CO₂3.德国和法国在绿氢制备领域的技术合作重点涉及？A.高效PEM电解槽B.氢气长途运输管道技术C.碳捕获与封存（CCS）D.燃料电池堆栈技术E.醋酸制氢工艺4.我国《氢能产业发展“十四五”规划》中，提出的氢气制备技术路线包括？A.电解水制氢B.甲烷重整制氢C.热解制氢D.生物制氢E.酒精裂解制氢5.在氢气提纯过程中，用于去除水分的常用方法是？A.3A分子筛吸附B.碱性溶液洗涤C.活性炭脱臭D.压力Swing吸附E.膜分离脱水三、判断题（共10题，每题1分，合计10分）考察方向：氢气制备工艺的基本常识及行业误区1.电解水制氢的碳排放量完全为零。2.甲烷蒸汽重整制氢是目前全球最大的工业制氢方法。3.中国的“氢储运”技术主要依赖高压气态储氢。4.PEM电解槽的运行温度通常在80°C左右。5.法国计划通过“绿氢走廊”项目将欧洲氢气供应至中东。6.碱性电解槽的电流密度通常低于PEM电解槽。7.氢气提纯过程中，CO₂的去除通常采用变压吸附（PSA）技术。8.德国在氢气制备领域的主要挑战是电解槽成本过高。9.日本的“氢能社会”计划中，氢气主要应用于交通领域。10.我国西部地区适合大规模发展风电制氢，但缺乏氢气下游需求。四、简答题（共4题，每题5分，合计20分）考察方向：氢气制备工艺的工程实践及政策分析1.简述电解水制氢的工艺流程及其主要优势。2.比较甲烷重整制氢与电解水制氢在碳排放及成本方面的差异。3.中国氢能产业发展规划中，如何平衡“绿氢”与“灰氢”的需求？4.简述氢气提纯过程中，CO₂去除的主要技术原理及设备类型。五、论述题（共1题，10分）考察方向：氢气制备工艺的行业趋势及政策影响结合中国氢能产业发展现状及国际政策，分析未来5年氢气制备工艺的技术发展方向及潜在挑战。答案及解析一、单选题答案1.D2.D3.B4.D5.B6.C7.B8.B9.A10.B解析：1.热解法不属于工业制氢的传统方法，目前主要应用于生物质制氢或实验室研究。2.镍（Ni）是碱性电解槽中常用的非贵金属催化剂，成本低且稳定性好。3.中国优先发展风电制氢（绿氢），以符合“双碳”目标。4.膜分离法在副产氢回收中应用最广泛，效率高且能耗低。5.德国大力推广风电制氢（Power-to-Gas），以实现能源转型。6.我国目前氢气主要用于工业原料（如合成氨、甲醇），占比最高。7.碱性电解槽对盐水浓度要求较低，适合大规模应用。8.Nafion（全氟磺酸膜）是主流PEM电解槽隔膜材料。9.日本重点支持中温电解技术，以降低设备成本。10.13X分子筛主要用于吸附CO₂，3A分子筛吸附水分。二、多选题答案1.A,B,C,E2.A,B,E3.A,B,C,D4.A,B,C,D5.A,D解析：1.电解水制氢成本受催化剂、电能、折旧及副产物处理影响。2.工业副产氢中常见CO、H₂S、CO₂杂质。3.德国与法国合作重点包括高效PEM电解槽、氢气运输及CCS技术。4.中国规划中涵盖电解水、甲烷重整、热解及生物制氢技术。5.3A分子筛及PSA技术用于去除水分，碱洗主要用于CO₂去除。三、判断题答案1.×（电解水仍需消耗电能，若电力非绿电则存在碳足迹）2.√（甲烷重整制氢占比约70%，主要依赖天然气）3.√（中国储运技术以高压气态为主，液氢及固态技术尚在发展）4.√（PEM电解槽工作温度约80°C，适合高温运行）5.√（法国计划通过管道运输氢气至中东，减少碳排放）6.√（碱性电解槽电流密度较低，但成本低）7.√（PSA技术常用于CO₂去除，但需与其他技术结合）8.√（德国电解槽成本仍较高，是主要挑战之一）9.√（日本氢气主要用于交通和工业，但交通领域占比最高）10.√（西部地区风光资源丰富，但下游需求不足）四、简答题答案1.电解水制氢工艺流程：-电解槽将水通过直流电分解为氢气和氧气。-主要包括阳极、阴极和电解质膜。-产物经冷却、分离后得到高纯度氢气。优势：碳排放零或低（若使用绿电），产物纯度高，可就近利用可再生能源。2.甲烷重整与电解水制氢对比：-甲烷重整：碳排放高（产生CO₂），但成本较低，技术成熟。-电解水：碳排放零（绿电），但成本高，依赖电力系统。差异：甲烷重整适合现有化石能源体系，电解水符合碳中和目标。3.中国“绿氢”与“灰氢”平衡策略：-“绿氢”通过可再生能源制氢，推动交通、工业脱碳。-“灰氢”通过化石能源制氢，作为过渡方案补充供应。-政策鼓励绿氢替代灰氢，逐步降低碳排放。4.CO₂去除技术原理：-吸附法：使用分子筛（如13X）吸附CO₂，选择性高。-碱洗法：通过碱性溶液吸收CO₂，成本低但效率较低。-膜分离法：利用膜材料选择性透过CO₂，适用于纯度高要求场景。五、论述题答案未来5年氢气制备技术发展方向及挑战：1.技术方向：-电解槽效率提升：PEM电解槽成本下降，碱性电解槽智能化改造。-可再生能源制氢：风电、光伏制氢规模扩大，配套储能技术发展。-氢气储运创新：液氢、固态储氢技术突破，管道运输普及。-副产氢回收：膜分离、吸附技术优化，提高氢气利用效率。2.潜在挑战：-成本问题：电解槽、储运设备成本