2025 年大学氢能科学与工程（氢能科学应用）期中测试卷

2025年大学氢能科学与工程（氢能科学应用）期中测试卷

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______一、单项选择题（总共10题，每题3分，每题只有一个正确答案，请将正确答案填在括号内）1.以下哪种制氢方法被认为是最有潜力实现大规模、低成本制氢的？（）A.化石燃料制氢B.水电解制氢C.生物质制氢D.光解水制氢2.氢气在燃料电池中发生的反应是（）。A.燃烧反应B.氧化还原反应C.分解反应D.化合反应3.目前广泛应用于氢能源存储的材料是（）。A.金属有机框架材料B.活性炭C.分子筛D.碳纤维4.以下关于氢能运输的说法，错误的是（）。A.气态氢运输成本低但效率不高B.液态氢运输需要特殊的低温设备C.固态氢运输技术已经非常成熟D.管道运输氢气适合大规模、长距离输送5.氢能源作为一种清洁能源，其优势不包括（）。A.燃烧产物无污染B.能量密度高C.来源广泛D.储存和运输方便6.以下哪种催化剂常用于质子交换膜燃料电池的阳极反应？（）A.铂B.钯C.铑D.钌7.氢能科学应用中，研究氢气与其他物质相互作用的领域是（）。A.氢能源存储B.氢能源转换C.氢能源传输D.氢能源材料8.关于氢能在交通运输领域的应用，以下说法正确的是（）。A.氢燃料电池汽车已经完全取代传统燃油汽车B.氢气内燃机汽车动力性能不如燃油汽车C.氢能源在船舶动力方面有一定的应用前景D.氢能源在航空领域无法应用9.以下哪种方法可以提高水电解制氢的效率？（）A.降低电解液浓度B.提高电解温度C.采用新型电极材料D.减少电极表面积10.氢能源产业链中，处于中游的环节是（）。A.氢气生产B.氢气存储与运输C.氢能源应用D.氢能研发二、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，请将正确答案填在括号内，多选、少选、错选均不得分）1.以下属于氢能科学应用研究热点的有（）。A.高效制氢技术B.高性能氢燃料电池C.新型氢能源存储材料D.氢能在分布式能源系统中的应用E.氢气的生物合成2.氢能作为能源载体的优点包括（）。A.能量密度高B.可储存C.可运输D.无污染E.成本低3.在氢能源存储方面，物理吸附存储的特点有（）。A.吸附/解吸速度快B.存储容量较大C.可在常温常压下进行D.存储稳定性好E.成本较低4.以下哪些因素会影响质子交换膜燃料电池的性能？（）A.质子交换膜的性能B.电极催化剂的活性C.电池工作温度D.氢气和氧气的供应压力E.电池的外形尺寸5.氢能在工业领域的应用包括（）。A.钢铁冶炼B.化工合成C.电子制造D.食品加工E.纺织印染三、判断题（总共10题，每题2分，请判断下列说法的对错，对的打“√”，错的打“×”）1.氢气是一种可再生能源。（）2.目前，全球氢气产量主要来自化石燃料制氢。（）3.金属氢化物储氢具有储氢容量大、安全性高的优点。（）4.氢燃料电池的能量转换效率可以达到100%。（）5.氢能在分布式能源系统中可以作为储能介质。（）6.水电解制氢过程中，阳极产生氢气。（）7.提高氢能源存储密度是氢能源存储技术发展的重要方向之一。（）8.氢能在交通运输领域的应用面临的主要问题是成本高和基础设施不完善。（）9.光解水制氢技术已经实现大规模工业化生产。（）10.氢能源产业链上下游之间相互独立，没有紧密联系。（）四、简答题（总共3题，每题10分，请简要回答以下问题）1.简述氢能科学应用中氢能源存储的重要性及主要存储方式。2.请分析质子交换膜燃料电池的工作原理及影响其性能的关键因素。3.说明氢能在能源转型中的作用以及面临的挑战。五题、论述题（总共1题，每题20分，请结合所学知识，论述以下主题）论述氢能科学应用的现状、发展趋势以及对未来能源体系的影响。答案：一、单项选择题1.B2.B3.A4.C5.D6.A7.D8.C9.C10.B二、多项选择题1.ABCDE2.ABCD3.ACE4.ABCD5.ABC三、判断题1.×2.√3.√4.×5.√6.×7.√8.√9.×10.×四、简答题1.重要性：氢能存储是氢能科学应用中的关键环节，解决了氢气能量密度高但难以储存和运输的问题，确保氢能能在不同时间和地点被有效利用。主要存储方式：物理吸附存储（如活性炭、分子筛等吸附氢气）、化学吸附存储（如金属氢化物与氢气反应储氢）、低温液态存储、高压气态存储。2.工作原理：氢气在阳极催化剂作用下失去电子变成氢离子，通过质子交换膜到达阴极，氧气在阴极催化剂作用下与氢离子和电子反应生成水。关键因素：质子交换膜性能（影响离子传导）、电极催化剂活性（决定反应速率）、电池工作温度（影响反应动力学和膜性能）、氢气和氧气供应压力（影响反应进行程度）。3.作用：氢能是清洁能源，可减少碳排放，助力能源转型。在发电、交通等领域应用可替代传统化石能源。挑战：制氢成本高，存储运输困难，基础设施不完善，燃料电池技术有待提高，公众认知度和接受度低。五、论述题答案要点：现状：氢能科学应用在制氢、存储、运输、燃料电池等方面取得一定进展，但仍处于发展阶段。发展趋势：制氢技术