河南省（对口招生）汽车类 《新能源汽车》项目九任务一 45分钟专题训练卷

河南省（对口招生）汽车类《新能源汽车》45分钟专题训练卷专辑，共113份试卷。试卷命题与高考紧密相关，精选具有代表性和典型性的高考常考题。旨在帮助学生系统地复习和巩固汽车类理论知识，熟悉高考题型和命题规律，提高解题能力和应试技巧，为高考取得优异成绩打下坚实的基础，本训练卷适用于即将参加汽车类高考的学生。 与本专辑配套的还有河南省对口招生考试《汽车机械基础》《汽车发动机构造与维修》《汽车底盘构造与维修》《汽车电气设备构造与维修》45分钟专题训练卷专辑，欢迎同学和老师们下载使用。 河南省（对口招生）汽车类 《新能源汽车》 项目九：燃料电池 任务一：燃料电池的类型和特点 时间：45分钟 总分：100分 班级＿＿＿＿　姓名＿＿＿＿　学号＿＿＿＿　成绩＿＿＿＿ 一、单项选择题（本大题共20小题，每题2分，共40分） 1. 燃料电池的能量转换方式是（ ） A. 将燃料化学能直接转化为电能 B. 将燃料化学能先转化为机械能 C. 将燃料化学能直接转化为热能 D. 将燃料化学能转化为核能 2. 汽车用质子交换膜燃料电池的电解质通常是（ ） A. 浓磷酸溶液 B. 质子交换膜 C. 熔融碳酸盐 D. 固体氧化物 3. 氢燃料电池工作时，氢气在阳极发生的反应是（ ） A. 氧气在阳极得到电子 B. 氢气在阳极失去电子 C. 氢气在阴极得到电子 D. 水在阴极失去电子 4. 碱性燃料电池中，电解质传导的主要离子是（ ） A. 氢离子 B. 碳酸根离子 C. 氢氧根离子 D. 氧化物离子 5. 质子交换膜在氢燃料电池中的主要作用是（ ） A. 只传导电子并阻止质子通过 B. 同时传导电子并允许质子通过 C. 传导质子并阻止电子通过 D. 只阻止质子并允许电子通过 6. 固体氧化物燃料电池的典型特点是（ ） A. 具有较高工作温度 B. 具有液态电解质结构 C. 具有纯氢燃料限制 D. 具有质子膜电解质结构 7. 目前汽车动力系统中应用较多的燃料电池类型是（ ） A. 碱性燃料电池 B. 磷酸型燃料电池 C. 熔融碳酸盐燃料电池 D. 质子交换膜燃料电池 8. 直接甲醇燃料电池所使用的燃料是（ ） A. 液态甲醇 B. 压缩氢气 C. 液态乙醇 D. 压缩天然气 9. 氢气和氧气在氢燃料电池中反应，主要生成物是（ ） A. 水和热量 B. 二氧化碳和水 C. 氢气和氧气 D. 氮气和热量 10. 与传统内燃机相比，燃料电池汽车的突出特点是（ ） A. 具有固定储能容量 B. 具有较高能量转换效率 C. 具有较短充电时间 D. 具有较低质量能量密度 11. 燃料电池区别于普通蓄电池的主要特点是（ ） A. 具有反复充电后继续工作的特点 B. 具有反应物连续供给即可工作的特点 C. 具有必须高温启动后才能工作的特点 D. 具有只能输出交流电能的特点 12. 氢燃料电池工作时，氢气首先到达电堆的（ ） A. 阴极反应区域 B. 冷却液循环区域 C. 空气过滤区域 D. 阳极反应区域 13. 下列关于燃料电池电解质的说法，错误的是（ ） A. 碱性燃料电池采用碱性电解质 B. 磷酸型燃料电池采用磷酸电解质 C. 固体氧化物燃料电池采用固体氧化物电解质 D. 熔融碳酸盐燃料电池采用液态水电解质 14. 某便携式电源采用液态甲醇直接供给燃料电池，不需先将甲醇转化为氢气。该燃料电池的突出特点是（ ） A. 燃料储存、携带相对方便 B. 需要在高温条件下才能运行 C. 只能采用纯氢作为燃料 D. 必须接入外部电源才能发电 15. 关于质子交换膜燃料电池基本结构的说法，正确的是（ ） A. 使氢气和氧气在外部直接混合燃烧 B. 使电子通过膜层直接到达阴极 C. 使水分子在膜内承担主要导电作用 D. 使阳极和阴极分隔并允许质子通过 16. 氢燃料电池总反应的主要生成物是（ ） A. 二氧化碳气体 B. 氮氧化物气体 C. 液态水 D. 硫化氢气体 17. 某质子交换膜燃料电池堆由60节单电池串联组成，每节工作电压为0.70 V，工作电流为120 A，则该电池堆的输出功率约为（ ） A. 5.04 kW B. 4.20 kW C. 50.40 kW D. 0.35 kW 18. 某质子交换膜燃料电池堆输出电压为300 V，输出电流为100 A，电能转换效率为50%。若忽略其他损失，该电堆消耗的氢气化学功率约为（ ） A. 15 kW B. 30 kW C. 45 kW D. 60 kW 19. 某氢燃料电池堆由100节单电池串联组成，工作电流为80 A。正常时每节电压为0.72 V，现测得每节电压降至0.55 V，且氢气压力、空气流量和冷却状态正常，湿度传感器显示过低。此时实际输出功率及优先处理措施是（ ） A. 5.76 kW，降低空气供给量并减少加湿 B. 4.40 kW，提高供气湿度并检查加湿系统 C. 4.40 kW，提高氢气压力并关闭冷却系统 D. 5.76 kW，降低负载电流并停止供氢 20. 某车用氢燃料电池系统额定输出功率为60 kW，电能转换效率为50%，氢气利用率为80%。按氢气低位热值240 kJ/mol、氢气摩尔质量2 g/mol计算，系统连续运行1 h约消耗氢气（ ） A. 2.25 kg B. 3.60 kg C. 4.50 kg D. 7.20 kg 二、填空题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 按电解质类型分类，燃料电池主要包括碱性燃料电池、磷酸型燃料电池、熔融碳酸盐燃料电池、固体氧化物燃料电池和______燃料电池。 22. 燃料电池是将燃料和氧化剂中的______能直接转化为电能的装置。 23. 汽车用氢燃料电池通常采用质子交换膜作为______。 24. 质子交换膜燃料电池的阳极通入______，阴极通入空气或氧气。 25. 在氢燃料电池中，氢气在阳极催化剂作用下分解为质子和______。 26. 质子交换膜燃料电池工作时，质子通过质子交换膜，电子则通过______形成电流。 27. 氢燃料电池的总反应物是氢气和______，主要生成物是水。 28. 与蓄电池相比，燃料电池只要持续供应燃料和氧化剂，就能持续______。 29. 质子交换膜燃料电池适合汽车使用，主要因为其具有工作温度较低、启动较快和______较高等特点。 30. 某氢燃料电池汽车运行时，氢气在阳极失去电子，氧气在阴极得到电子，电子经外电路流动形成电流，说明该装置实现了化学能向______能的直接转化。 三、判断题（本大题共10小题，每题1分，共10分） 31. 燃料电池是将燃料和氧化剂中的化学能直接转化为电能的装置，不需要先经过燃烧过程。（ ） 32. 燃料电池工作时，燃料和氧化剂分别连续供给，电池可以持续输出电能。（ ） 33. 质子交换膜燃料电池通常以氢气为燃料、以空气或氧气为氧化剂。（ ） 34. 氢燃料电池的阳极主要发生氢气失去电子的氧化反应。（ ） 35. 在质子交换膜燃料电池中，电子主要通过质子交换膜传递到阴极。（ ） 36. 氢燃料电池的阴极反应物主要是氢气，阳极反应物主要是氧气。（ ） 37. 某车辆采用纯氢和空气供给的质子交换膜燃料电池，正常工作时尾气中不会产生二氧化碳。（ ） 38. 与质子交换膜燃料电池相比，固体氧化物燃料电池通常工作温度更高，启动时间也更长。（ ） 39. 某氢燃料电池输出电压下降，但氢气和空气供给正常，若质子交换膜严重干涸，仍可能导致电池性能下降。（ ） 40. 氢燃料电池只要提高氢气供应压力，就能同时消除催化剂成本高、储氢困难等问题。（ ） 四、简答题（本大题共4小题，每题5分，共20分） 41. 简述燃料电池按电解质类型的主要分类，并列举其中三种燃料电池。 42. 简述质子交换膜燃料电池的主要组成。 43. 简述氢燃料电池产生电能的基本工作原理。 44. 某氢燃料电池汽车在低负荷运行时输出功率正常，但急加速时电压明显下降。检测发现氢气和空气供给压力基本正常，分析可能原因，并提出相应措施。 五、综合应用题（本大题共1小题，每题10分，共10分） 45. 某汽车维修企业对一辆质子交换膜燃料电池汽车进行额定工况检测。燃料电池系统直流输出功率为 60 kW，输出电压为 300 V，工作时间为 30 min，电能转化效率为 50%，氢气低位发热量取 120 MJ/kg。根据检测数据完成下列问题：（1）计算燃料电池系统的输出电流，以及该工况下消耗的氢气质量。（2）判断该汽车采用的燃料电池类型，并说明该类型用于汽车动力系统的两项主要特点。（3）结合氢燃料电池的组成，简述氢气和氧气在电池中的基本工作过程。 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 $ 河南省（对口招生）汽车类《新能源汽车》45分钟专题训练卷专辑，共113份试卷。试卷命题与高考紧密相关，精选具有代表性和典型性的高考常考题。旨在帮助学生系统地复习和巩固汽车类理论知识，熟悉高考题型和命题规律，提高解题能力和应试技巧，为高考取得优异成绩打下坚实的基础，本训练卷适用于即将参加汽车类高考的学生。 与本专辑配套的还有河南省对口招生考试《汽车机械基础》《汽车发动机构造与维修》《汽车底盘构造与维修》《汽车电气设备构造与维修》45分钟专题训练卷专辑，欢迎同学和老师们下载使用。 河南省（对口招生）汽车类 《新能源汽车》 项目九：燃料电池 任务一：燃料电池的类型和特点 时间：45分钟 总分：100分 班级＿＿＿＿　姓名＿＿＿＿　学号＿＿＿＿　成绩＿＿＿＿ 一、单项选择题（本大题共20小题，每题2分，共40分） 1. 燃料电池的能量转换方式是（ ） A. 将燃料化学能直接转化为电能 B. 将燃料化学能先转化为机械能 C. 将燃料化学能直接转化为热能 D. 将燃料化学能转化为核能 【答案】A 【解析】燃料电池通过电化学反应，使燃料的化学能直接转化为电能，能量转换环节较少。 2. 汽车用质子交换膜燃料电池的电解质通常是（ ） A. 浓磷酸溶液 B. 质子交换膜 C. 熔融碳酸盐 D. 固体氧化物 【答案】B 【解析】质子交换膜燃料电池以质子交换膜作为电解质，主要传导氢离子。 3. 氢燃料电池工作时，氢气在阳极发生的反应是（ ） A. 氧气在阳极得到电子 B. 氢气在阳极失去电子 C. 氢气在阴极得到电子 D. 水在阴极失去电子 【答案】B 【解析】氢气在阳极催化剂作用下失去电子，生成质子并释放电子。 4. 碱性燃料电池中，电解质传导的主要离子是（ ） A. 氢离子 B. 碳酸根离子 C. 氢氧根离子 D. 氧化物离子 【答案】C 【解析】碱性燃料电池以氢氧根离子在电解质中传导电荷，属于其基本特征。 5. 质子交换膜在氢燃料电池中的主要作用是（ ） A. 只传导电子并阻止质子通过 B. 同时传导电子并允许质子通过 C. 传导质子并阻止电子通过 D. 只阻止质子并允许电子通过 【答案】C 【解析】质子交换膜允许质子通过而阻止电子直接穿过，使电子经外电路输出电能。 6. 固体氧化物燃料电池的典型特点是（ ） A. 具有较高工作温度 B. 具有液态电解质结构 C. 具有纯氢燃料限制 D. 具有质子膜电解质结构 【答案】A 【解析】固体氧化物燃料电池通常在较高温度下工作，电解质为固体氧化物。 7. 目前汽车动力系统中应用较多的燃料电池类型是（ ） A. 碱性燃料电池 B. 磷酸型燃料电池 C. 熔融碳酸盐燃料电池 D. 质子交换膜燃料电池 【答案】D 【解析】质子交换膜燃料电池工作温度较低、启动较快，适合汽车动力应用。 8. 直接甲醇燃料电池所使用的燃料是（ ） A. 液态甲醇 B. 压缩氢气 C. 液态乙醇 D. 压缩天然气 【答案】A 【解析】直接甲醇燃料电池直接将甲醇送入阳极反应，不需要先制取氢气。 9. 氢气和氧气在氢燃料电池中反应，主要生成物是（ ） A. 水和热量 B. 二氧化碳和水 C. 氢气和氧气 D. 氮气和热量 【答案】A 【解析】氢气与氧气发生电化学反应，生成水并释放电能和热量，不产生二氧化碳。 10. 与传统内燃机相比，燃料电池汽车的突出特点是（ ） A. 具有固定储能容量 B. 具有较高能量转换效率 C. 具有较短充电时间 D. 具有较低质量能量密度 【答案】B 【解析】燃料电池直接将燃料的化学能转化为电能，能量转换效率通常高于内燃机。 11. 燃料电池区别于普通蓄电池的主要特点是（ ） A. 具有反复充电后继续工作的特点 B. 具有反应物连续供给即可工作的特点 C. 具有必须高温启动后才能工作的特点 D. 具有只能输出交流电能的特点 【答案】B 【解析】燃料电池运行时需要持续输入燃料和氧化剂，反应物供应中断时发电过程也会停止。 12. 氢燃料电池工作时，氢气首先到达电堆的（ ） A. 阴极反应区域 B. 冷却液循环区域 C. 空气过滤区域 D. 阳极反应区域 【答案】D 【解析】氢气供给阳极，在阳极催化层发生氧化反应，释放质子和电子。 13. 下列关于燃料电池电解质的说法，错误的是（ ） A. 碱性燃料电池采用碱性电解质 B. 磷酸型燃料电池采用磷酸电解质 C. 固体氧化物燃料电池采用固体氧化物电解质 D. 熔融碳酸盐燃料电池采用液态水电解质 【答案】D 【解析】熔融碳酸盐燃料电池采用熔融碳酸盐作为电解质，不采用液态水。 14. 某便携式电源采用液态甲醇直接供给燃料电池，不需先将甲醇转化为氢气。该燃料电池的突出特点是（ ） A. 燃料储存、携带相对方便 B. 需要在高温条件下才能运行 C. 只能采用纯氢作为燃料 D. 必须接入外部电源才能发电 【答案】A 【解析】直接甲醇燃料电池以液态甲醇为燃料，燃料储存和携带较方便，适合便携式电源等应用；其不属于只能使用纯氢或必须外接电源的燃料电池。 15. 关于质子交换膜燃料电池基本结构的说法，正确的是（ ） A. 使氢气和氧气在外部直接混合燃烧 B. 使电子通过膜层直接到达阴极 C. 使水分子在膜内承担主要导电作用 D. 使阳极和阴极分隔并允许质子通过 【答案】D 【解析】质子交换膜分隔阳极和阴极，仅允许质子通过，电子需经外电路传递。 16. 氢燃料电池总反应的主要生成物是（ ） A. 二氧化碳气体 B. 氮氧化物气体 C. 液态水 D. 硫化氢气体 【答案】C 【解析】氢气与空气中的氧气发生电化学反应，主要生成水，并释放电能和热量。 17. 某质子交换膜燃料电池堆由60节单电池串联组成，每节工作电压为0.70 V，工作电流为120 A，则该电池堆的输出功率约为（ ） A. 5.04 kW B. 4.20 kW C. 50.40 kW D. 0.35 kW 【答案】A 【解析】总电压为60×0.70，得42 V；输出功率为42×120，得5.04 kW。 18. 某质子交换膜燃料电池堆输出电压为300 V，输出电流为100 A，电能转换效率为50%。若忽略其他损失，该电堆消耗的氢气化学功率约为（ ） A. 15 kW B. 30 kW C. 45 kW D. 60 kW 【答案】D 【解析】输出功率为300×100，得到30 kW；按百分之五十效率计算，化学功率约为30÷0.5，即60 kW。 19. 某氢燃料电池堆由100节单电池串联组成，工作电流为80 A。正常时每节电压为0.72 V，现测得每节电压降至0.55 V，且氢气压力、空气流量和冷却状态正常，湿度传感器显示过低。此时实际输出功率及优先处理措施是（ ） A. 5.76 kW，降低空气供给量并减少加湿 B. 4.40 kW，提高供气湿度并检查加湿系统 C. 4.40 kW，提高氢气压力并关闭冷却系统 D. 5.76 kW，降低负载电流并停止供氢 【答案】B 【解析】总电压为100×0.55，得55 V；功率为55×80，得4.40 kW。湿度过低表明膜可能脱水，应优先检查加湿系统。 20. 某车用氢燃料电池系统额定输出功率为60 kW，电能转换效率为50%，氢气利用率为80%。按氢气低位热值240 kJ/mol、氢气摩尔质量2 g/mol计算，系统连续运行1 h约消耗氢气（ ） A. 2.25 kg B. 3.60 kg C. 4.50 kg D. 7.20 kg 【答案】C 【解析】化学功率为60÷0.50；耗氢量为120÷240÷0.80，约0.625 mol/s；运行1 h消耗约4.50 kg。 二、填空题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 按电解质类型分类，燃料电池主要包括碱性燃料电池、磷酸型燃料电池、熔融碳酸盐燃料电池、固体氧化物燃料电池和______燃料电池。 【答案】质子交换膜 【解析】燃料电池可按电解质分类，质子交换膜燃料电池是汽车领域应用较多的一类。 22. 燃料电池是将燃料和氧化剂中的______能直接转化为电能的装置。 【答案】化学 【解析】燃料电池通过电化学反应释放能量，避免了传统热机先转化为机械能的过程。 23. 汽车用氢燃料电池通常采用质子交换膜作为______。 【答案】电解质 【解析】质子交换膜只允许质子通过，并阻隔电子直接通过，是电池正常发电的重要组成部分。 24. 质子交换膜燃料电池的阳极通入______，阴极通入空气或氧气。 【答案】氢气 【解析】氢气在阳极发生氧化反应，氧气在阴极参与还原反应，共同完成电能转换。 25. 在氢燃料电池中，氢气在阳极催化剂作用下分解为质子和______。 【答案】电子 【解析】阳极反应为氢气失去电子生成质子，电子经外电路传递并形成电流。 26. 质子交换膜燃料电池工作时，质子通过质子交换膜，电子则通过______形成电流。 【答案】外电路 【解析】质子和电子分别沿不同通道运动，电子经外电路流动，为汽车驱动电机提供电能。 27. 氢燃料电池的总反应物是氢气和______，主要生成物是水。 【答案】氧气 【解析】氢气与氧气发生电化学反应，理论上生成水并释放电能和热能。 28. 与蓄电池相比，燃料电池只要持续供应燃料和氧化剂，就能持续______。 【答案】发电 【解析】燃料电池的反应物来自外部供应，因此补充氢气和空气后可以继续输出电能。 29. 质子交换膜燃料电池适合汽车使用，主要因为其具有工作温度较低、启动较快和______较高等特点。 【答案】功率密度 【解析】较低工作温度、较快启动速度和较高功率密度，有利于满足汽车动力系统的使用要求。 30. 某氢燃料电池汽车运行时，氢气在阳极失去电子，氧气在阴极得到电子，电子经外电路流动形成电流，说明该装置实现了化学能向______能的直接转化。 【答案】电 【解析】燃料电池利用电化学反应直接输出电能，副产物主要为水，同时伴随热量产生。 三、判断题（本大题共10小题，每题1分，共10分） 31. 燃料电池是将燃料和氧化剂中的化学能直接转化为电能的装置，不需要先经过燃烧过程。（ ） 【答案】正确 【解析】燃料电池通过电化学反应直接发电，能量转化过程中不必先将燃料燃烧。 32. 燃料电池工作时，燃料和氧化剂分别连续供给，电池可以持续输出电能。（ ） 【答案】正确 【解析】只要燃料、氧化剂和反应条件能够持续满足，燃料电池就可以连续发电。 33. 质子交换膜燃料电池通常以氢气为燃料、以空气或氧气为氧化剂。（ ） 【答案】正确 【解析】质子交换膜燃料电池常用氢气和空气反应，具有工作温度较低、启动较快等特点。 34. 氢燃料电池的阳极主要发生氢气失去电子的氧化反应。（ ） 【答案】正确 【解析】在阳极，氢气分解为质子和电子，氢元素失去电子，属于氧化反应。 35. 在质子交换膜燃料电池中，电子主要通过质子交换膜传递到阴极。（ ） 【答案】错误 【解析】质子可通过质子交换膜，电子应沿外电路流向阴极并形成电流。 36. 氢燃料电池的阴极反应物主要是氢气，阳极反应物主要是氧气。（ ） 【答案】错误 【解析】氢气在阳极发生氧化反应，氧气在阴极参与还原反应，题干将两者位置混淆。 37. 某车辆采用纯氢和空气供给的质子交换膜燃料电池，正常工作时尾气中不会产生二氧化碳。（ ） 【答案】正确 【解析】反应物不含碳元素，电化学反应的主要生成物为水，因此不会产生二氧化碳。 38. 与质子交换膜燃料电池相比，固体氧化物燃料电池通常工作温度更高，启动时间也更长。（ ） 【答案】正确 【解析】固体氧化物燃料电池需在较高温度下运行，升温过程较慢，因此启动时间通常较长。 39. 某氢燃料电池输出电压下降，但氢气和空气供给正常，若质子交换膜严重干涸，仍可能导致电池性能下降。（ ） 【答案】正确 【解析】质子交换膜需要保持适当含水状态，严重干涸会使质子传导能力下降，导致输出性能降低。 40. 氢燃料电池只要提高氢气供应压力，就能同时消除催化剂成本高、储氢困难等问题。（ ） 【答案】错误 【解析】提高供氢压力只能影响供气条件，不能从根本上解决催化剂成本和储氢技术问题。 四、简答题（本大题共4小题，每题5分，共20分） 41. 简述燃料电池按电解质类型的主要分类，并列举其中三种燃料电池。 【答案】（1）燃料电池可按所使用的电解质类型进行分类。（2）常见类型包括碱性燃料电池、磷酸型燃料电池、熔融碳酸盐型燃料电池、固体氧化物型燃料电池和质子交换膜燃料电池。（3）其中，质子交换膜燃料电池具有工作温度较低、启动较快和功率密度较高等特点，适合汽车使用。 【解析】燃料电池通常按电解质分类。汽车重点采用质子交换膜燃料电池，主要利用其低温运行、快速启动和较高功率密度等优势。 42. 简述质子交换膜燃料电池的主要组成。 【答案】（1）质子交换膜燃料电池主要由膜电极、双极板、集流板、密封件和端板等组成。（2）膜电极包括阳极、质子交换膜和阴极，阳极与阴极表面均有催化剂层。（3）汽车燃料电池系统还包括氢气供给、空气供给、冷却、排水和控制等辅助装置。 【解析】燃料电池堆由多个单体电池串联组成，单体电池的核心是膜电极和双极板；辅助系统负责供气、散热、排水及运行控制。 43. 简述氢燃料电池产生电能的基本工作原理。 【答案】（1）氢气进入阳极，在催化剂作用下分解为质子和电子。（2）质子通过质子交换膜到达阴极，电子不能通过质子交换膜，只能经外电路流向阴极，从而形成电流。（3）空气中的氧气在阴极与质子、电子结合生成水，并释放一定热量。（4）电池总反应为氢气和氧气反应生成水，同时将化学能转化为电能和热能。 【解析】阳极完成氢气的电化学分解，质子通过质子交换膜，电子经外电路形成电流；阴极生成水，整体反应实现化学能向电能的转换。 44. 某氢燃料电池汽车在低负荷运行时输出功率正常，但急加速时电压明显下降。检测发现氢气和空气供给压力基本正常，分析可能原因，并提出相应措施。 【答案】（1）急加速时电流需求突然增大，若膜电极反应速率或气体传质能力不足，电池极化损失会增大，导致输出电压下降。（2）质子交换膜过度干燥会使质子传导能力下降，阴极积水过多又会堵塞气体通道，二者均可能造成大负荷性能下降。（3）应检查膜电极状态、湿度控制、排水系统和冷却系统，合理调节加湿量与排水量，并检查催化层和气体扩散层是否异常。 【解析】急加速时电流增大，燃料电池的传质、质子传导和水热管理要求提高。应结合膜干燥、阴极积水及膜电极老化等因素检查并处理。 五、综合应用题（本大题共1小题，每题10分，共10分） 45. 某汽车维修企业对一辆质子交换膜燃料电池汽车进行额定工况检测。燃料电池系统直流输出功率为 60 kW，输出电压为 300 V，工作时间为 30 min，电能转化效率为 50%，氢气低位发热量取 120 MJ/kg。根据检测数据完成下列问题：（1）计算燃料电池系统的输出电流，以及该工况下消耗的氢气质量。（2）判断该汽车采用的燃料电池类型，并说明该类型用于汽车动力系统的两项主要特点。（3）结合氢燃料电池的组成，简述氢气和氧气在电池中的基本工作过程。 【答案】（1）输出电流：。30 min 输出电能：。输入化学能：。氢气质量：。（2）采用质子交换膜燃料电池。其工作温度较低，适合汽车快速起动；能量转化效率较高，排放物主要是水，污染较小。（3）电池主要由阳极、阴极、质子交换膜和外电路组成。阳极处氢气失去电子并生成质子，质子通过质子交换膜，电子经外电路形成电流；阴极处氧气与质子、电子反应生成水，并释放热量。 【解析】（1）先用功率与电压求电流，再由工作时间求输出能量，结合效率求氢气化学能，最后用发热量换算质量。（2）质子交换膜燃料电池低温、启动快、排放清洁，适用于车辆。（3）氢气在阳极氧化，氧气在阴极还原，质子过膜、电子经外电路传递并输出电能。 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 $