第8练 燃料电池 山东省（春季高考）《新能源汽车结构与检修》（人交版·第二版） 一课一练

编写说明：考虑到中职学生普遍基础知识相对薄弱的情况，我们依据支架式教学理念，精心编制了山东省（春季高考）《新能源汽车结构与检修》（人交版·第二版）一课一练。专辑里的每一份练习，都与课堂所授知识点紧密相关，题目围绕课堂所学知识点呈现。目的在于激发学生的学习兴趣，培养他们的学习自觉性，帮助学生扎实掌握课程的基本概念与基本方法，为他们后续的逐步提升奠定坚实基础。 本卷是山东省（春季高考）《新能源汽车结构与检修》（人交版·第二版）一课一练的第8练，内容涵盖了解燃料电池的基本类型、特点和工作原理。 山东省（春季高考）一课一练 《新能源汽车结构与检修》（人交版·第二版） 单元一 新能源汽车概述 第8练 燃料电池 一、单项选择题 1. 在新能源汽车中，常用于车载发电系统且工作温度较低的类型是（ ） A. 碱性型 B. 磷酸型 C. 质子交换膜型 D. 固体氧化物型 2. 氢能汽车电堆中，膜电极组件的主要作用是（ ） A. 储存氢气并稳定供气 B. 调节冷却液循环流量 C. 汇集电流并输出电能 D. 提供反应场所并传导离子 3. 氢气进入阳极后，在催化剂作用下首先发生的变化是（ ） A. 生成水并放出热量 B. 分解成氢离子和电子 C. 穿过膜到达阴极侧 D. 直接与氧气混合燃烧 4. 一辆氢能汽车加速时动力不足，检测发现空压机转速偏低且进气量不足，优先检查的方向是（ ） A. 空气供给系统 B. 储氢瓶固定支架 C. 冷却液膨胀水箱 D. 高压线束绝缘层 5. 在负载电流增大且供气能力未同步提高时，电堆端电压通常会（ ） A. 保持稳定并持续不变 B. 升高并改善输出效率 C. 降低并限制输出功率 D. 反向并停止水生成 二、简答题 6. 维修技师在进行氢能汽车燃料电池系统检查前，应简述需要注意的基本安全做法。 7. 简述质子交换膜型燃料电池与传统蓄电池在能量获得方式上的主要区别。 三、计算题 8. 某燃料电池电堆由300片单电池串联组成，稳定工作时每片单电池平均电压为0.65 V，输出电流为120 A，求电堆输出电压和输出功率，功率结果用kW表示。 9. 某燃料电池系统输出功率为18 kW，连续工作10 min，系统效率按50%计算，氢气低位热值按120 MJ/kg计算，求该过程消耗的氢气质量，结果保留三位小数。 10. 某燃料电池电堆额定输出功率为30 kW，额定输出电压为300 V。若电堆实际工作时电压降为250 V，控制系统要求输出功率不超过额定值，求额定电流和实际允许最大电流。 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 $ 编写说明：考虑到中职学生普遍基础知识相对薄弱的情况，我们依据支架式教学理念，精心编制了山东省（春季高考）《新能源汽车结构与检修》（人交版·第二版）一课一练。专辑里的每一份练习，都与课堂所授知识点紧密相关，题目围绕课堂所学知识点呈现。目的在于激发学生的学习兴趣，培养他们的学习自觉性，帮助学生扎实掌握课程的基本概念与基本方法，为他们后续的逐步提升奠定坚实基础。 本卷是山东省（春季高考）《新能源汽车结构与检修》（人交版·第二版）一课一练的第8练，内容涵盖了解燃料电池的基本类型、特点和工作原理。 山东省（春季高考）一课一练 《新能源汽车结构与检修》（人交版·第二版） 单元一 新能源汽车概述 第8练 燃料电池 一、单项选择题 1. 在新能源汽车中，常用于车载发电系统且工作温度较低的类型是（ ） A. 碱性型 B. 磷酸型 C. 质子交换膜型 D. 固体氧化物型 【答案】C 【解析】质子交换膜型具有启动较快、工作温度较低、功率密度较高等特点，适合用于汽车动力系统。固体氧化物型工作温度较高，通常不作为车载主流方案。 2. 氢能汽车电堆中，膜电极组件的主要作用是（ ） A. 储存氢气并稳定供气 B. 调节冷却液循环流量 C. 汇集电流并输出电能 D. 提供反应场所并传导离子 【答案】D 【解析】膜电极组件由质子交换膜、催化层和扩散层等组成，是电化学反应发生的核心部位。它既分隔反应气体，又允许氢离子通过，从而保证反应持续进行。 3. 氢气进入阳极后，在催化剂作用下首先发生的变化是（ ） A. 生成水并放出热量 B. 分解成氢离子和电子 C. 穿过膜到达阴极侧 D. 直接与氧气混合燃烧 【答案】B 【解析】氢气在阳极催化剂作用下失去电子，形成氢离子和电子。氢离子通过质子交换膜到达阴极，电子则经外电路形成电流。 4. 一辆氢能汽车加速时动力不足，检测发现空压机转速偏低且进气量不足，优先检查的方向是（ ） A. 空气供给系统 B. 储氢瓶固定支架 C. 冷却液膨胀水箱 D. 高压线束绝缘层 【答案】A 【解析】燃料电池工作需要足量空气向阴极提供氧气，空压机转速偏低会导致进气不足，使电堆输出功率下降。储氢瓶支架、膨胀水箱和线束绝缘层不是该现象的优先判断方向。 5. 在负载电流增大且供气能力未同步提高时，电堆端电压通常会（ ） A. 保持稳定并持续不变 B. 升高并改善输出效率 C. 降低并限制输出功率 D. 反向并停止水生成 【答案】C 【解析】负载电流增大时，电堆内部极化损失和传质压力增大，若供气能力不足，端电压会下降。端电压下降会限制电堆输出功率，并可能引起控制系统降功率保护。 二、简答题 6. 维修技师在进行氢能汽车燃料电池系统检查前，应简述需要注意的基本安全做法。 【答案】（1）应确认车辆处于安全停放状态，并按维修规程切断高压电源。 （2）应检查作业区域通风情况，避免氢气积聚形成安全风险。 （3）应使用符合要求的检测工具和防护用品，禁止带火源靠近氢气相关部位。 【解析】本题考查燃料电池汽车维修场景中的安全意识。答题时应围绕高压电安全、氢气泄漏风险和规范工具使用三个方面作答，避免只关注普通低压电路检查。 7. 简述质子交换膜型燃料电池与传统蓄电池在能量获得方式上的主要区别。 【答案】（1）质子交换膜型燃料电池通过氢气和氧气的电化学反应持续产生电能。 （2）传统蓄电池主要依靠内部活性物质的可逆化学反应储存和释放电能。 （3）质子交换膜型燃料电池需要连续供给燃料和氧化剂，而蓄电池通常需要通过外部电源充电恢复能量。 【解析】本题考查两类电源工作方式的对比。答题时应抓住“发电装置”和“储能装置”的区别，重点说明燃料供给方式和能量恢复方式不同。 三、计算题 8. 某燃料电池电堆由300片单电池串联组成，稳定工作时每片单电池平均电压为0.65 V，输出电流为120 A，求电堆输出电压和输出功率，功率结果用kW表示。 【答案】（1）195 V （2）23.4 kW 【解析】（1）根据串联电堆总电压公式U=nU1。代入数据得电堆输出电压为U=300*0.65，计算结果为195 V。 （2）根据电功率公式P=UI。代入数据得输出功率为P=195*120，计算结果为23400 W，即23.4 kW。 9. 某燃料电池系统输出功率为18 kW，连续工作10 min，系统效率按50%计算，氢气低位热值按120 MJ/kg计算，求该过程消耗的氢气质量，结果保留三位小数。 【答案】0.180 kg 【解析】根据输出电能公式W=P t，工作时间10 min为600 s，代入数据得输出电能为W=18*1000*600，计算结果为10800000 J，即10.8 MJ。根据效率关系eta=W/E，可得氢气输入能量为E=W/eta，代入数据得E=10.8/0.50，计算结果为21.6 MJ。根据质量公式m=E/q，代入数据得m=21.6/120，计算结果为0.180 kg，因此该过程约消耗氢气0.180 kg。 10. 某燃料电池电堆额定输出功率为30 kW，额定输出电压为300 V。若电堆实际工作时电压降为250 V，控制系统要求输出功率不超过额定值，求额定电流和实际允许最大电流。 【答案】（1）100 A （2）120 A 【解析】（1）根据电功率公式P=UI，可得额定电流公式I=P/U。代入额定数据得I=30000/300，计算结果为100 A，因此额定电流为100 A。 （2）实际允许最大电流仍按额定功率限制计算，根据公式I=P/U。代入实际电压得I=30000/250，计算结果为120 A，因此实际允许最大电流为120 A。 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 $