2025年大学大四（新能源科学与工程）氢能技术应用阶段测试题

2025年大学大四（新能源科学与工程）氢能技术应用阶段测试题

（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：本大题共20小题，每小题2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括号内。1.氢能作为一种极具潜力的新能源，其能量密度与以下哪种能源相近？（）A.煤炭B.石油C.天然气D.核能2.以下哪种制氢方法被认为是最有前景的可持续制氢途径？（）A.化石燃料制氢B.水电解制氢C.生物制氢D.热化学循环制氢3.氢气在常温常压下是（）。A.无色无味的液体B.无色无味的气体C.有色有味的液体D.有色有味的气体4.燃料电池中，氢气发生的反应是（）。A.氧化反应B.还原反应C.分解反应D.化合反应5.目前制约氢能大规模应用的关键因素之一是（）。A.氢气产量低B.氢气储存困难C.制氢成本高D.以上都是6.以下哪种材料常用于氢气的吸附储存？（）A.活性炭B.金属有机框架材料C.碳纤维D.玻璃纤维7.氢能技术应用中，氢气的运输方式不包括（）。A.管道运输B.公路运输C.航空运输D.铁路运输8.以下哪种氢燃料电池的能量转换效率相对较高？（）A.碱性燃料电池B.质子交换膜燃料电池C.磷酸燃料电池D.熔融碳酸盐燃料电池9.在氢能产业链中，氢气的制备属于（）环节。A.上游B.中游C.下游D.终端10.氢气与氧气反应生成水的过程中，能量变化是（）。A.释放能量B.吸收能量C.能量不变D.先吸收后释放11.以下哪种制氢工艺会产生大量的二氧化碳排放？（）A.水电解制氢B.天然气蒸汽重整制氢C.生物质气化制氢D.太阳能光催化分解水制氢12.氢气的燃烧产物对环境（）。A.有污染B.无污染C.部分污染D.不确定13.以下哪种技术可用于提高氢气的制取效率？（）A.改进催化剂B.降低反应温度C.减少反应物浓度D.增加反应压力14.氢能源汽车的续航里程主要受限于（）。A.电池容量B.氢气储存量C.发动机功率D.行驶速度15.以下哪种能源可以作为氢能制取的一次能源？（）A.风能B.氢能C.电能D.机械能16.氢气在燃料电池中作为燃料，其电极反应式正确的是（）。A.负极：H₂-2e⁻=2H⁺B.正极：H₂-2e⁻=2H⁺C.负极：O₂+2H₂O+4e⁻=4OH⁻D.正极：O₂+2H₂O+4e⁻=4OH⁻17.以下哪种物质可作为氢气制取过程中的催化剂载体？（）A.氧化铝B.水C.氢气D.二氧化碳18.氢能技术应用中，氢气的纯度要求一般在（）以上。A.90%B.95%C.99%D.99.9%19.以下哪种制氢方法利用了太阳能的光热效应？（）A.太阳能光催化分解水制氢B.太阳能热化学循环制氢C.太阳能光伏发电电解水制氢D.以上都是20.氢气作为能源，其优点不包括（）。A.燃烧热值高B.储存方便C.无污染D.资源丰富第II卷（非选择题，共60分）21.（10分）简述氢能技术应用的主要领域，并举例说明。22.（10分）分析水电解制氢的原理及优缺点。23.（15分）材料：近年来，随着全球对清洁能源的需求不断增加，氢能作为一种可持续的能源载体受到了广泛关注。某科研团队致力于开发新型的氢气储存材料，以解决氢能应用中的储存难题。问题：请结合材料，谈谈氢气储存材料研发的重要性以及面临的挑战。24.（15分）材料：在氢能汽车的发展过程中，燃料电池技术是关键。目前，质子交换膜燃料电池（PEMFC）是应用较为广泛的一种燃料电池类型。它具有启动快、效率高、无污染等优点，但也存在一些问题，如成本较高、对氢气纯度要求高、耐久性有待提高等。问题：请根据材料，分析质子交换膜燃料电池在氢能汽车应用中的优势和不足，并提出相应的改进措施。25.（10分）论述氢能技术应用对未来能源结构的影响。答案：1.D2.B3.B4.B5.D6.B7.C8.B9.A10.A11.B12.B13.A14.B15.A16.A17.A18.D19.B20.B21.氢能技术应用主要领域包括：交通运输领域，如氢能源汽车；分布式发电领域，可为偏远地区供电；储能领域，平衡能源供需。在交通运输中，氢燃料电池汽车以氢气为燃料，无污染且动力强。分布式发电方面，小型氢燃料电池发电系统可在无电地区提供电力。储能领域，氢气可储存多余电能，在能源需求大时释放。22.水电解制氢原理是在直流电作用下，水分解为氢气和氧气。优点是产物纯净无污染，原料水来源广泛；缺点是能耗较高，制氢成本较大，且依赖电力供应。23.氢气储存材料研发重要性在于解决氢能应用瓶颈，使氢能更易储存运输从而广泛应用。面临挑战有：需提高储存容量，降低成本，增强材料稳定性和安全性，还要解决材料与氢气吸附、解吸动力学问题，以满足氢能大规模应用需求。24.优势：启动快能迅速投入使用，效率高可有效利用氢能，无污染符合环保要求。不足：成本高限制推广，对氢气纯度要求高增加制氢成本，耐久性有待提高影响使用寿命。改进措施：研发低成本材料降低成本，优化制氢工艺提高氢气纯度，加强材料耐久性研究延长使用寿命。25.氢能技术应用将使未来能源结构更加多元化。氢能作为清洁