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氢能技术概论考试题及答案

氢能技术概论考试试卷

一、单项选择题（每题3分，共30分）

1.氢气的燃烧产物是（）

A.一氧化碳B.二氧化碳C.水D.氮气

2.以下哪种制氢方法属于化石燃料制氢？（）

A.水电解制氢B.天然气重整制氢C.生物质制氢D.光解水制氢

3.目前，最常用的储氢方式是（）

A.气态储氢B.液态储氢C.固态储氢D.有机液体储氢

4.质子交换膜燃料电池（PEMFC）的电解质是（）

A.磷酸B.氢氧化钾C.质子交换膜D.熔融碳酸盐

5.氢气的爆炸极限范围是（）

A.4.0%75.6%B.2.0%10.0%C.5.0%15.0%D.12.5%74.2%

6.以下哪种催化剂常用于水电解制氢的阳极反应？（）

A.铂B.铱C.镍D.铁

7.生物质制氢的原料不包括（）

A.农作物秸秆B.动物粪便C.煤炭D.藻类

8.氢内燃机与传统内燃机的主要区别在于（）

A.燃料不同B.工作原理不同C.冷却方式不同D.润滑方式不同

9.以下哪种储氢材料具有较高的储氢容量和较好的吸放氢动力学性能？（）

A.镁基储氢合金B.稀土系储氢合金C.钛系储氢合金D.锆系储氢合金

10.氢能在交通领域的应用不包括（）

A.氢燃料电池汽车B.氢内燃机汽车C.氢气动力飞机D.太阳能电动车

二、多项选择题（每题4分，共20分）

1.氢能作为一种能源，具有以下哪些优点？（）

A.燃烧热值高B.无污染C.来源广泛D.储存和运输方便

2.制氢技术主要包括（）

A.化石燃料制氢B.电解水制氢C.生物质制氢D.光解水制氢

3.储氢技术主要有（）

A.气态储氢B.液态储氢C.固态储氢D.有机液体储氢

4.燃料电池按电解质类型可分为（）

A.质子交换膜燃料电池B.碱性燃料电池C.磷酸燃料电池D.熔融碳酸盐燃料电池

5.氢能在能源领域的应用场景包括（）

A.分布式发电B.储能C.工业供热D.家庭用能

三、判断题（每题2分，共20分）

1.氢气是一种无色、无味、无毒的气体。（）

2.水电解制氢是一种完全清洁的制氢方法，不产生任何温室气体。（）

3.液态储氢的能量密度比气态储氢低。（）

4.质子交换膜燃料电池只能使用纯氢作为燃料。（）

5.生物质制氢可以将生物质中的化学能转化为氢能。（）

6.氢内燃机的效率比传统内燃机低。（）

7.固态储氢材料在吸氢过程中会放出热量。（）

8.光解水制氢是一种利用太阳能直接分解水制取氢气的方法。（）

9.氢气的密度比空气小，泄漏后容易向上扩散。（）

10.氢能在大规模应用中不存在任何安全问题。（）

四、简答题（每题10分，共30分）

1.简述氢能的定义和特点。

2.比较水电解制氢和天然气重整制氢的优缺点。

3.说明质子交换膜燃料电池的工作原理。

答案

一、单项选择题

1.C。氢气燃烧是与氧气发生反应，生成水，化学方程式为\(2H_{2}+O_{2}\stackrel{点燃}{=\!=\!=}2H_{2}O\)。

2.B。天然气重整制氢是利用天然气中的甲烷等成分与水蒸气在高温下反应制取氢气，属于化石燃料制氢；水电解制氢是利用电能分解水；生物质制氢利用生物质原料；光解水制氢利用太阳能分解水。

3.A。目前气态储氢是最常用的储氢方式，因为技术相对成熟、成本较低。

4.C。质子交换膜燃料电池（PEMFC）的电解质是质子交换膜，它只允许质子通过。

5.A。氢气在空气中的爆炸极限范围是4.0%75.6%。

6.B。铱常用于水电解制氢的阳极反应催化剂，铂常用于阴极。

7.C。煤炭不属于生物质，农作物秸秆、动物粪便、藻类都可以作为生物质制氢的原料。

8.A。氢内燃机与传统内燃机工作原理类似，但燃料不同，氢内燃机使用氢气作为燃料。

9.A。镁基储氢合金具有较高的储氢容量和较好的吸放氢动力学性能。

10.D。太阳能电动车利用太阳能转化为电能驱动，不属于氢能在交通领域的应用。

二、多项选择题

1.ABC。氢能燃烧热值高、无污染、来源广泛，但储存和运输目前存在一定困难。

2.ABCD。制氢技术主要包括化石燃料制氢、电解水制氢、生物质制氢和光解水制氢等。

3.ABCD。储氢技术有气态储氢、液态储氢、固态储氢和有机液体储氢。

4.ABCD。燃料电池按电解质