第45卷 燃料电池的基本工作原理-考点训练卷《新能源汽车》山东省（职教高考）车辆维修类 考纲百套卷

编写说明：山东省《车辆维修考纲百套卷》，依据《山东省高校招生职业技能考试大纲车辆维修类专业综合知识》编写。本专辑涵盖七个部分，且每个课程均采用二阶递进式训练体系：巩固层（关联性支架）强化知识交叉与场景关联，按考纲专题编专题训练卷；应用层（引导性支架）聚焦真题突破，结合知识模块与教材编写课程综合卷。 本试卷是第45卷为专题训练卷，按《新能源汽车基础知识》范围和要求编写。具体内容为：1.了解燃料电池的类型、特点，氢燃料电池的组成与基本工作原理。 山东省《车辆维修类考纲百套卷》 第45卷 《新能源汽车基础知识》 燃料电池的基本工作原理 专题训练卷 考试时间60分钟 满分100分 班级 姓名 学号 成绩 一、单选题（本大题共 15 小题，每小题 3 分，共 45 分） 1.燃料电池汽车的英文缩写是（） A. HEV B. PHEV C. FCV D. EV 2.目前汽车领域最常用的燃料电池类型是（） A. 固体氧化物燃料电池 B. 质子交换膜燃料电池 C. 碱性燃料电池 D. 熔融碳酸盐燃料电池 3.氢燃料电池发电的最终产物是（） A. 二氧化碳 B. 一氧化碳 C. 水 D. 氮气 4.燃料电池的核心作用是（） A. 储存电能 B. 将化学能直接转化为电能 C. 将机械能转化为电能 D. 高压变低压 5.氢燃料电池系统中，负责给电堆提供氢气的部件是（） A. 储氢罐 B. 空压机 C. DC/DC 变换器 D. 电机控制器 6.下列不属于氢燃料电池优点的是（） A. 零排放 B. 能量转换效率高 C. 加氢速度快 D. 燃料成本低、基础设施完善 7.燃料电池电堆的核心组成单元是（） A. 单体电池 B. 12V 蓄电池 C. 高压动力电池 D. 发电机 8.质子交换膜燃料电池的工作温度特点是（） A. 高温（800℃以上） B. 中温（300℃左右） C. 低温（80℃左右） D. 超低温（0℃以下） 9.燃料电池系统中，空压机的作用是（） A. 提供氢气 B. 提供高压氧气 C. 冷却系统 D. 能量回收 10.氢燃料电池汽车的驱动方式与以下哪种最相似（） A. 纯电动汽车 B. 传统燃油车 C. 普通混合动力车 D. 插电式混合动力车 11.燃料电池产生的电能通常先经过（）稳压后供给驱动系统 A. 车载充电机 B. DC/DC 变换器 C. 高压配电盒 D. 逆变器 12.氢气在燃料电池电堆的（）发生氧化反应 A. 阴极 B. 阳极 C. 质子交换膜 D. 冷却系统 13.下列不属于燃料电池汽车燃料的是（） A. 氢气 B. 甲醇 C. 汽油 D. 氧气 14.燃料电池与普通蓄电池最大的区别是（） A. 输出电压更高 B. 只要持续供燃料就能持续发电 C. 可充电 D. 体积更小 15.氢燃料电池工作时，质子通过（）从阳极迁移到阴极 A. 壳体 B. 导线 C. 质子交换膜 D. 冷却管路 二、填空题（本大题共 5 小题，每小题 3 分，共 15 分） 1.车用主流燃料电池为__________燃料电池，英文缩写 PEMFC。 2.氢燃料电池的化学反应原料是氢气和__________。 3.燃料电池将__________能直接转化为电能，无需燃烧过程。 4.氢燃料电池的唯一排放物是__________，实现零污染。 5.燃料电池汽车的能量来源是__________，而非储存的电能。 三、简答题（本大题共 2 小题，每小题 10 分，共 20 分） 1.简述氢燃料电池的基本工作原理。 2.简述氢燃料电池汽车的主要特点。 四、综合题（本大题共 2 小题，每小题 10 分，共 20 分） 1．如图所示为单体质子交换膜电池的结构示意图，回答下列问题。 （1）膜燃料电池关键部件有哪些？ （2）燃料电池组的组装要求有哪些？ （3）燃料电池组的电路连接方式是什么？ 2.如图所示为单体质子交换膜电池的结构示意图，回答下列问题。 （1）说明图中①、②的极性。 （2）氧化极的氧化物有哪些？ （3）质子交换膜是否要保持“湿润”状态？请说明理由。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 编写说明：山东省《车辆维修考纲百套卷》，依据《山东省高校招生职业技能考试大纲车辆维修类专业综合知识》编写。本专辑涵盖七个部分，且每个课程均采用二阶递进式训练体系：巩固层（关联性支架）强化知识交叉与场景关联，按考纲专题编专题训练卷；应用层（引导性支架）聚焦真题突破，结合知识模块与教材编写课程综合卷。 本试卷是第45卷为专题训练卷，按《新能源汽车基础知识》范围和要求编写。具体内容为：1.了解燃料电池的类型、特点，氢燃料电池的组成与基本工作原理。 山东省《车辆维修类考纲百套卷》 第45卷 《新能源汽车基础知识》 燃料电池的基本工作原理 专题训练卷 考试时间60分钟 满分100分 班级 姓名 学号 成绩 一、单选题（本大题共 15 小题，每小题 3 分，共 45 分） 1.燃料电池汽车的英文缩写是（） A. HEV B. PHEV C. FCV D. EV 【答案】C 【解析】FCV 是 Fuel Cell Vehicle 的缩写，即燃料电池汽车。 2.目前汽车领域最常用的燃料电池类型是（） A. 固体氧化物燃料电池 B. 质子交换膜燃料电池 C. 碱性燃料电池 D. 熔融碳酸盐燃料电池 【答案】B 【解析】质子交换膜燃料电池PEMFC具有低温启动、功率密度高的特点，适合车用。 3.氢燃料电池发电的最终产物是（） A. 二氧化碳 B. 一氧化碳 C. 水 D. 氮气 【答案】C 【解析】氢气与氧气反应生成电能、热量和水，无污染。 4.燃料电池的核心作用是（） A. 储存电能 B. 将化学能直接转化为电能 C. 将机械能转化为电能 D. 高压变低压 【答案】B 【解析】燃料电池不燃烧，直接将燃料的化学能转为电能。 5.氢燃料电池系统中，负责给电堆提供氢气的部件是（） A. 储氢罐 B. 空压机 C. DC/DC 变换器 D. 电机控制器 【答案】A 【解析】储氢罐用于高压储存氢气，为燃料电池提供燃料。 6.下列不属于氢燃料电池优点的是（） A. 零排放 B. 能量转换效率高 C. 加氢速度快 D. 燃料成本低、基础设施完善 【答案】D 【解析】当前氢燃料成本较高，加氢站等基础设施仍不完善。 7.燃料电池电堆的核心组成单元是（） A. 单体电池 B. 12V 蓄电池 C. 高压动力电池 D. 发电机 【答案】A 【解析】燃料电池电堆由多个单体电池串联组成，提升输出电压。 8.质子交换膜燃料电池的工作温度特点是（） A. 高温（800℃以上） B. 中温（300℃左右） C. 低温（80℃左右） D. 超低温（0℃以下） 【答案】C 【解析】车用质子交换膜燃料电池工作温度约 80℃，可快速启动。 9.燃料电池系统中，空压机的作用是（） A. 提供氢气 B. 提供高压氧气 C. 冷却系统 D. 能量回收 【答案】B 【解析】空压机为电堆阴极提供高压空气，保障反应所需氧气。 10.氢燃料电池汽车的驱动方式与以下哪种最相似（） A. 纯电动汽车 B. 传统燃油车 C. 普通混合动力车 D. 插电式混合动力车 【答案】A 【解析】燃料电池发电后由电机驱动，属于电驱动，与纯电结构相似。 11.燃料电池产生的电能通常先经过（）稳压后供给驱动系统 A. 车载充电机 B. DC/DC 变换器 C. 高压配电盒 D. 逆变器 【答案】B 【解析】DC/DC 将燃料电池输出电压稳定在合适范围，供电机使用。 12.氢气在燃料电池电堆的（）发生氧化反应 A. 阴极 B. 阳极 C. 质子交换膜 D. 冷却系统 【答案】B 【解析】氢气在阳极被催化分解为质子和电子。 13.下列不属于燃料电池汽车燃料的是（） A. 氢气 B. 甲醇 C. 汽油 D. 氧气 【答案】C 【解析】燃料电池不使用汽油，常用氢气、甲醇等清洁能源。 14.燃料电池与普通蓄电池最大的区别是（） A. 输出电压更高 B. 只要持续供燃料就能持续发电 C. 可充电 D. 体积更小 【答案】B 【解析】燃料电池是发电装置，非储能装置，燃料充足即可持续供电。 15.氢燃料电池工作时，质子通过（）从阳极迁移到阴极 A. 壳体 B. 导线 C. 质子交换膜 D. 冷却管路 【答案】C 【解析】质子交换膜允许质子通过，阻止气体与电子直接通过。 二、填空题（本大题共 5 小题，每小题 3 分，共 15 分） 1.车用主流燃料电池为__________燃料电池，英文缩写 PEMFC。 【答案】质子交换膜 【解析】质子交换膜燃料电池适合车辆使用。 2.氢燃料电池的化学反应原料是氢气和__________。 【答案】氧气 【解析】氢气与氧气在电堆内发生电化学反应。 3.燃料电池将__________能直接转化为电能，无需燃烧过程。 【答案】化学 【解析】能量转换形式为化学能直接变为电能。 4.氢燃料电池的唯一排放物是__________，实现零污染。 【答案】水 【解析】反应产物为 H2O，清洁环保。 5.燃料电池汽车的能量来源是__________，而非储存的电能。 【答案】氢气 【解析】氢气在燃料电池中反应发电，提供动力。 三、简答题（本大题共 2 小题，每小题 10 分，共 20 分） 1.简述氢燃料电池的基本工作原理。 【答案】 氢气进入燃料电池阳极，在催化剂作用下分解为质子和电子； 质子穿过质子交换膜到达阴极，电子经外部电路形成电流； 阴极侧氧气与质子、电子结合生成水； 反应过程持续输出直流电，驱动车辆行驶。 2.简述氢燃料电池汽车的主要特点。 【答案】 零排放，仅产生水，环保无污染； 能量转换效率高，远高于内燃机； 加氢速度快，与燃油车加油时间相近； 续航里程长，适合长途运输； 运行安静、振动小，驾乘舒适。 四、综合题（本大题共 2 小题，每小题 10 分，共 20 分） 1．如图所示为单体质子交换膜电池的结构示意图，回答下列问题。 （1）膜燃料电池关键部件有哪些？ （2）燃料电池组的组装要求有哪些？ （3）燃料电池组的电路连接方式是什么？ 【答案】 （1）阴极、阳极、质子交换膜、催化剂。 （2）使反应气体均匀分布；控制每一个燃料电池单元之间反应气体相互隔离，不发生泄漏；冷却水在流场表面流过时，要冷却均匀，不会因温度不均匀而使局部过热。 （3）每个单体燃料电池的负极板与相邻的单体燃料电池的正极板串联。 2.如图所示为单体质子交换膜电池的结构示意图，回答下列问题。 （1）说明图中①、②的极性。 （2）氧化极的氧化物有哪些？ （3）质子交换膜是否要保持“湿润”状态？请说明理由。 【答案】 （1） ①是阳极，②是阴极。 （2）氧气、空气。 （3）是。 理由：质子交换膜脱水时会使燃料电池的内阻大幅上升。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $