浙江省（单独招生）汽车专业 《新能源汽车》项目九任务一 45分钟专题训练卷

浙江省（单独招生）汽车专业《新能源汽车》45分钟专题训练卷专辑，共124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专业理论知识，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专业高考的学生。 与本专辑配套的还有浙江省单独招生考试《汽车机械基础》《汽车电工电子基础》《汽车文化》《汽车构造与拆装》《汽车发动机构造与维修》《汽车底盘构造与维修》45分钟专题训练卷专辑，欢迎同学和老师们下载使用。 浙江省（单独招生）汽车专业 《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. 在汽车应用中，最常见的氢燃料电池类型是（ ） 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. 固体氧化物燃料电池 【答案】B 【解析】质子交换膜燃料电池工作温度较低、启动较快，适合汽车动力系统。 2. 在汽车动力系统中，较常采用的燃料电池类型是（ ） 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. 固体氧化物燃料电池 【答案】A 【解析】质子交换膜燃料电池工作温度较低、启动较快、功率密度较高，适合汽车动力应用。 3. 氢燃料电池工作时，能量转化的主要形式是（ ） A. 化学能直接转化为电能 B. 电能直接转化为化学能 C. 热能直接转化为机械能 D. 机械能直接转化为电能 【答案】A 【解析】氢气和氧气通过电化学反应释放能量，燃料电池可将化学能直接转化为电能。 4. 氢燃料电池工作时，主要实现的能量转换是（ ） A. 电能转换为化学能 B. 化学能转换为电能 C. 热能转换为机械能 D. 机械能转换为电能 【答案】B 【解析】氢燃料电池通过氢气和氧气的电化学反应，将燃料的化学能直接转换为电能。 5. 质子交换膜燃料电池工作时，氢气在阳极发生的主要变化是（ ） A. 获得电子生成氢离子 B. 获得电子生成水分子 C. 失去电子生成氢离子 D. 失去电子生成氧分子 【答案】C 【解析】阳极催化层促使氢气失去电子并分解为氢离子，电子经外电路形成电流。 6. 氢燃料电池通常以哪两种物质作为主要反应物（ ） A. 甲烷和氧气 B. 氢气和氮气 C. 氢气和氧气 D. 甲醇和氮气 【答案】C 【解析】氢燃料电池以氢气为燃料、以氧气为氧化剂，反应产物主要是水。 7. 质子交换膜燃料电池中，阴极侧氧气参与反应后主要生成（ ） A. 氮气并伴随吸热 B. 二氧化碳并伴随放热 C. 氢气并伴随吸热 D. 水并伴随放热 【答案】D 【解析】阴极处氧气、氢离子和电子反应生成水，同时释放热量。 8. 质子交换膜在氢燃料电池中的主要作用是（ ） A. 传导电子并隔离反应气体 B. 储存氢气并补充反应物 C. 催化氧气并降低工作温度 D. 传导质子并隔离电子 【答案】D 【解析】质子交换膜允许质子通过，同时阻止电子直接穿过，使电子经外电路形成电流。 9. 下列装置中，属于氢燃料电池系统主要组成的是（ ） A. 汽油蒸发与喷射装置 B. 空气供给与加湿装置 C. 柴油高压共轨装置 D. 变速器换挡执行装置 【答案】B 【解析】氢燃料电池系统通常包括空气供给、加湿、水热管理和控制等装置。 10. 氢气在质子交换膜燃料电池阳极发生的主要反应是（ ） A. 氢气失去电子，生成质子 B. 氢气得到电子，生成氧离子 C. 氧气失去电子，生成质子 D. 氧气得到电子，生成氢离子 【答案】A 【解析】阳极催化层使氢气分解并失去电子，生成质子和电子，质子通过质子交换膜。 11. 质子交换膜燃料电池用于汽车动力系统时，突出特点是（ ） A. 工作温度较低，启动响应较快 B. 工作温度较高，启动响应较慢 C. 必须使用浓碱电解液，排放含碳气体 D. 采用陶瓷电解质，适合高温发电 【答案】A 【解析】质子交换膜燃料电池工作温度较低，升温和启动时间较短，适合车辆工况。 12. 质子交换膜燃料电池阴极侧发生的主要过程是（ ） A. 氢气释放质子并产生电子 B. 氧气得到电子并与质子结合生成水 C. 质子失去电子并生成氧气 D. 电子穿过质子交换膜并生成氢气 【答案】B 【解析】氧气在阴极得到外电路输送的电子，并与穿膜而来的质子反应生成水。 13. 碱性燃料电池对反应气体纯度要求较高，主要原因是（ ） A. 氮气会使电解质迅速蒸发 B. 氧气会使电极完全失去活性 C. 氢气会与电解质发生燃烧 D. 二氧化碳会与碱性电解质反应 【答案】D 【解析】二氧化碳会与碱性电解质反应，降低电解质性能，因此需控制气体中二氧化碳含量。 14. 与普通蓄电池相比，燃料电池的典型特点是（ ） A. 电量耗尽后必须整体充电 B. 反应物全部密封在电池内部 C. 持续供给反应物即可连续发电 D. 接通负载后立即停止发电 【答案】C 【解析】燃料电池本身不储存全部反应物，只要持续供应燃料和氧化剂，就能连续输出电能。 15. 固体氧化物燃料电池的典型特点是（ ） A. 采用质子交换膜，工作温度较低 B. 采用液态碱液，易受二氧化碳影响 C. 采用固体氧化物电解质，工作温度较高 D. 采用磷酸电解质，主要用于低温启动 【答案】C 【解析】固体氧化物燃料电池采用固体氧化物作电解质，通常需要较高工作温度。 16. 关于碱性燃料电池特点的说法，正确的是（ ） A. 电解质采用质子交换膜 B. 电解质采用固体氧化物 C. 工作温度较高并使用陶瓷电解质 D. 电解质呈碱性，易受二氧化碳影响 【答案】D 【解析】碱性燃料电池使用碱性电解质，二氧化碳会与碱性物质反应，影响电池性能。 17. 某质子交换膜燃料电池电堆由80个单体电池串联组成，每个单体工作电压为0.70 V，工作电流为120 A，则电堆输出功率约为（ ） A. 6.72 kW B. 5.60 kW C. 8.40 kW D. 9.60 kW 【答案】A 【解析】电堆电压为80×0.70＝56 V，输出功率为56×120＝6720 W，即6.72 kW。 18. 某汽车质子交换膜燃料电池在持续高负荷运行后，氢气压力、空气供给和冷却状态均正常，但膜含水量偏低，电堆电压下降。最可能的原因是（ ） A. 质子传导能力降低导致内阻增大 B. 氧气分压升高导致电极短路 C. 电子穿膜传递导致输出电流减小 D. 生成水增多导致催化剂完全失效 【答案】A 【解析】质子交换膜脱水会使质子电导率下降，电池内阻增大，从而造成电堆电压降低。 19. 某汽车燃料电池电堆由200个单体电池串联组成，每个单体工作电压为0.72 V，电流为150 A。直流变换器效率为90%，电动机控制器至少需要18 kW输入功率。则变换器输出功率及供电判断正确的是（ ） A. 输出17.28 kW，不能满足要求 B. 输出19.44 kW，能够满足要求 C. 输出21.60 kW，能够满足要求 D. 输出24.00 kW，不能满足要求 【答案】B 【解析】电堆功率为200×0.72×150＝21.60 kW，变换器输出为21.60×90%＝19.44 kW，大于18 kW，能够满足要求。 20. 某氢燃料电池电堆由120个单体电池串联组成，每个单体工作电压为0.70 V，工作电流为100 A。直流变换器效率为90%，车载辅助设备消耗功率为0.60 kW，驱动电动机需要7.20 kW。下列判断正确的是（ ） A. 电堆输出8.40 kW，净输出7.80 kW，能够满足需求 B. 电堆输出8.40 kW，净输出6.96 kW，不能满足需求 C. 电堆输出7.00 kW，净输出6.30 kW，不能满足需求 D. 电堆输出7.56 kW，净输出6.96 kW，能够满足需求 【答案】B 【解析】电堆功率为120×0.70×100=8.40 kW，变换后为7.56 kW；扣除辅助功率0.60 kW，净输出6.96 kW，小于7.20 kW，不能满足需求。 二、填空题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 按照电解质类型分类，燃料电池可分为碱性燃料电池、磷酸燃料电池、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】质子交换膜燃料电池以质子交换膜为电解质，是常见燃料电池类型之一。 22. 氢燃料电池主要由阳极、阴极、电解质、外电路以及______等部分组成。 【答案】催化剂 【解析】催化剂促进阳极和阴极的电化学反应，电解质传导特定离子，外电路传递电子。 23. 在氢燃料电池中，氢气在______发生氧化反应，释放电子并生成质子。 【答案】阳极 【解析】阳极是氢气发生氧化反应的场所，氢分子失去电子并形成质子。 24. 质子交换膜燃料电池工作时，质子通过质子交换膜迁移至阴极，电子则经______到达阴极。 【答案】外电路 【解析】质子可通过质子交换膜，电子不能通过膜，只能沿外电路定向移动并形成电流。 25. 质子交换膜燃料电池阴极的主要反应物是氧气和______。 【答案】质子 【解析】阴极处氧气、质子和外电路传来的电子反应，生成水并释放热量。 26. 氢燃料电池的总反应是氢气与氧气发生电化学反应，生成______并输出电能。 【答案】水 【解析】氢气和氧气在电池内部通过电化学反应生成水，同时将化学能转化为电能。 27. 与蓄电池相比，燃料电池只要持续供应燃料和氧化剂，就能______地产生电能。 【答案】连续 【解析】燃料电池本身不储存大量电能，反应物持续供应时可连续进行发电。 28. 质子交换膜燃料电池的工作温度较低、启动速度较快，适合应用于______。 【答案】汽车动力 【解析】低温运行和较快启动使质子交换膜燃料电池适合车辆动力系统。 29. 燃料电池发电过程中不需要经历燃料的燃烧过程，能量转换效率通常比传统______装置高。 【答案】热机 【解析】燃料电池直接将化学能转化为电能，减少了燃烧和机械能转换环节的能量损失。 30. 氢燃料电池汽车运行时的主要生成物是水，但其推广应用仍受到氢气制取、储存和______技术的制约。 【答案】运输 【解析】氢能基础设施尚不完善，氢气的制取、储存和运输是推广燃料电池汽车的重要制约因素。 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。（ ） 【答案】正确 【解析】燃料电池通过电化学反应发电，能量转化过程不必先经过燃烧产生机械能。 32. 氢燃料电池工作时，氢气通常供给阳极，氧气或空气通常供给阴极。（ ） 【答案】正确 【解析】氢气在阳极发生氧化反应，氧气在阴极参与还原反应，两个电极分工不同。 33. 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。（ ） 【答案】正确 【解析】质子交换膜燃料电池通常在较低温度下工作，适合汽车动力系统对快速启动和紧凑布置的要求。 34. 氢燃料电池中的电解质主要作用是使氢气和氧气直接混合反应，并阻止电子通过外电路。（ ） 【答案】错误 【解析】电解质隔开两种反应物并传导特定离子，电子不能通过电解质，而应经外电路传递。 35. 在质子交换膜燃料电池中，质子交换膜能够传导质子并阻止电子通过。（ ） 【答案】正确 【解析】质子交换膜选择性传导氢离子，同时隔离两极并阻止电子直接穿过膜层。 36. 碱性燃料电池以氢氧根离子作为主要传导离子，氢氧根离子通常由阳极移向阴极。（ ） 【答案】错误 【解析】碱性燃料电池中氢氧根离子通常由阴极移向阳极，电子则经外电路传递。 37. 固体氧化物燃料电池的电解质通常传导氧离子，具有工作温度较高的特点。（ ） 【答案】正确 【解析】固体氧化物电解质在高温下传导氧离子，因此该类电池通常具有较高的工作温度。 38. 磷酸燃料电池的工作温度低于质子交换膜燃料电池，因此更适合汽车快速启动。（ ） 【答案】错误 【解析】磷酸燃料电池工作温度通常高于质子交换膜燃料电池，启动速度一般不占优势。 39. 氢燃料电池只要有氢气和氧气即可发电，不需要阳极、阴极及电解质等基本组成部分。（ ） 【答案】错误 【解析】氢燃料电池必须具备阳极、阴极和电解质等组成部分，电化学反应需在完整结构中进行。 40. 质子交换膜燃料电池运行中，若质子交换膜严重脱水，膜电阻可能增大，导致电池输出性能下降。（ ） 【答案】正确 【解析】质子交换膜需要保持适宜含水量，严重脱水会降低质子传导能力并增大内阻，使输出性能下降。 四、简答题（本大题共4小题，每题5分，共20分） 41. 简述燃料电池的基本特点。 【答案】（1）燃料电池通过电化学反应直接将燃料的化学能转化为电能，不需要经过燃烧过程。（2）能量转换效率较高，运行时机械运动部件少，工作噪声较低。（3）以氢气为燃料、以空气中的氧气为氧化剂时，主要生成水，污染物排放较少。（4）燃料电池对燃料供给、催化剂和工作温度等条件要求较高，制造和使用成本较高。 【解析】燃料电池的核心是电化学发电，具有高效、低噪声和低排放等优点，但存在燃料储存、系统成本及运行条件要求较高等局限。 42. 比较质子交换膜燃料电池和固体氧化物燃料电池在电解质、工作温度及汽车应用方面的主要区别。 【答案】（1）质子交换膜燃料电池以质子交换膜为电解质，固体氧化物燃料电池以固体氧化物陶瓷为电解质。（2）质子交换膜燃料电池工作温度较低，通常约为60～80 ℃；固体氧化物燃料电池工作温度很高，通常为600～1000 ℃。（3）质子交换膜燃料电池启动速度较快、功率密度较高，适合汽车动力系统。（4）固体氧化物燃料电池启动时间较长，热管理要求较高，通常不适合需要频繁启停的普通汽车。 【解析】两类电池的电解质性质决定了工作温度和启动特性。汽车要求快速启动、动态响应好，因此质子交换膜燃料电池应用更广。 43. 简述氢燃料电池的主要组成及各部分的作用。 【答案】（1）阳极是氢气反应的场所，氢气在催化剂作用下失去电子并产生质子。（2）阴极是氧气反应的场所，氧气、质子和电子在催化剂作用下反应生成水。（3）质子交换膜只允许质子通过，阻止电子直接穿过电解质。（4）催化剂层促进电极反应，双极板负责输送反应气体、收集电流并支撑膜电极。（5）氢气供给系统、空气供给系统、冷却系统和控制系统共同保证燃料电池稳定工作。 【解析】氢燃料电池由膜电极组件及辅助系统组成。阳极产生的电子经外电路形成电流，质子通过质子交换膜，在阴极与氧气和电子反应生成水。 44. 某燃料电池汽车行驶中出现输出功率下降，检测发现氢气压力基本正常，但空气滤清器堵塞、冷却液温度偏高。请分析可能原因，并说明检查处理措施。 【答案】（1）空气滤清器堵塞会使进入阴极的空气量减少，氧气供应不足，导致阴极反应受限，电池输出功率下降。（2）冷却系统散热不良会使电堆温度升高，影响质子交换膜的含水状态和电化学反应稳定性。（3）应检查并更换堵塞的空气滤清器，测量空气流量和空气供应系统压力。（4）应检查冷却液液位、冷却液循环、散热器及冷却风扇，排除散热不良故障。（5）处理后应进行气密性、温度和输出功率检查，确认电堆运行参数恢复正常。 【解析】氢气压力正常不能排除空气供应和热管理故障。空气不足会限制阴极反应，温度过高会破坏电堆适宜工况，应先恢复空气流量和冷却能力，再检测性能。 五、综合应用题（本大题共1小题，每题10分，共10分） 45. 某新能源汽车维修站对一套氢燃料电池系统进行性能检测。该系统采用质子交换膜燃料电池，电堆输出功率为60 kW，连续运行30 min，电能转换效率为50%。已知氢气低位热值为120 MJ/kg，计算时不考虑其他能量损失。（1）计算该系统连续运行30 min输出的电能，以及消耗氢气的质量。（2）判断该燃料电池属于哪一种类型，并结合汽车使用工况说明其主要优点。（3）简述该氢燃料电池的主要组成和基本工作原理。 【答案】（1）输出电能：。所需氢气化学能为，消耗氢气质量为。（2）该燃料电池属于质子交换膜燃料电池。其工作温度较低，启动速度快，功率密度较高，适合车辆频繁启停和动态负荷变化；生成物主要是水，污染物排放较少。（3）主要由电堆、氢气供应系统、空气供应系统、冷却系统和控制系统组成。电堆包括双极板、扩散层、催化剂电极和质子交换膜。阳极处氢气分解为质子和电子，质子通过质子交换膜到达阴极，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）先用功率与时间计算输出能量，再根据效率求氢气化学能，最后除以氢气低位热值得出质量。（2）质子交换膜燃料电池低温、快启、高功率密度，适合汽车工况。（3）工作过程的核心是氢气在阳极失去电子，电子经外电路做功，质子通过膜并在阴极与氧气生成水。 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 $ 浙江省（单独招生）汽车专业《新能源汽车》45分钟专题训练卷专辑，共124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专业理论知识，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专业高考的学生。 与本专辑配套的还有浙江省单独招生考试《汽车机械基础》《汽车电工电子基础》《汽车文化》《汽车构造与拆装》《汽车发动机构造与维修》《汽车底盘构造与维修》45分钟专题训练卷专辑，欢迎同学和老师们下载使用。 浙江省（单独招生）汽车专业 《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. 在汽车应用中，最常见的氢燃料电池类型是（ ） 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. 固体氧化物燃料电池 2. 在汽车动力系统中，较常采用的燃料电池类型是（ ） 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. 固体氧化物燃料电池 3. 氢燃料电池工作时，能量转化的主要形式是（ ） A. 化学能直接转化为电能 B. 电能直接转化为化学能 C. 热能直接转化为机械能 D. 机械能直接转化为电能 4. 氢燃料电池工作时，主要实现的能量转换是（ ） A. 电能转换为化学能 B. 化学能转换为电能 C. 热能转换为机械能 D. 机械能转换为电能 5. 质子交换膜燃料电池工作时，氢气在阳极发生的主要变化是（ ） A. 获得电子生成氢离子 B. 获得电子生成水分子 C. 失去电子生成氢离子 D. 失去电子生成氧分子 6. 氢燃料电池通常以哪两种物质作为主要反应物（ ） A. 甲烷和氧气 B. 氢气和氮气 C. 氢气和氧气 D. 甲醇和氮气 7. 质子交换膜燃料电池中，阴极侧氧气参与反应后主要生成（ ） A. 氮气并伴随吸热 B. 二氧化碳并伴随放热 C. 氢气并伴随吸热 D. 水并伴随放热 8. 质子交换膜在氢燃料电池中的主要作用是（ ） A. 传导电子并隔离反应气体 B. 储存氢气并补充反应物 C. 催化氧气并降低工作温度 D. 传导质子并隔离电子 9. 下列装置中，属于氢燃料电池系统主要组成的是（ ） A. 汽油蒸发与喷射装置 B. 空气供给与加湿装置 C. 柴油高压共轨装置 D. 变速器换挡执行装置 10. 氢气在质子交换膜燃料电池阳极发生的主要反应是（ ） A. 氢气失去电子，生成质子 B. 氢气得到电子，生成氧离子 C. 氧气失去电子，生成质子 D. 氧气得到电子，生成氢离子 11. 质子交换膜燃料电池用于汽车动力系统时，突出特点是（ ） A. 工作温度较低，启动响应较快 B. 工作温度较高，启动响应较慢 C. 必须使用浓碱电解液，排放含碳气体 D. 采用陶瓷电解质，适合高温发电 12. 质子交换膜燃料电池阴极侧发生的主要过程是（ ） A. 氢气释放质子并产生电子 B. 氧气得到电子并与质子结合生成水 C. 质子失去电子并生成氧气 D. 电子穿过质子交换膜并生成氢气 13. 碱性燃料电池对反应气体纯度要求较高，主要原因是（ ） A. 氮气会使电解质迅速蒸发 B. 氧气会使电极完全失去活性 C. 氢气会与电解质发生燃烧 D. 二氧化碳会与碱性电解质反应 14. 与普通蓄电池相比，燃料电池的典型特点是（ ） A. 电量耗尽后必须整体充电 B. 反应物全部密封在电池内部 C. 持续供给反应物即可连续发电 D. 接通负载后立即停止发电 15. 固体氧化物燃料电池的典型特点是（ ） A. 采用质子交换膜，工作温度较低 B. 采用液态碱液，易受二氧化碳影响 C. 采用固体氧化物电解质，工作温度较高 D. 采用磷酸电解质，主要用于低温启动 16. 关于碱性燃料电池特点的说法，正确的是（ ） A. 电解质采用质子交换膜 B. 电解质采用固体氧化物 C. 工作温度较高并使用陶瓷电解质 D. 电解质呈碱性，易受二氧化碳影响 17. 某质子交换膜燃料电池电堆由80个单体电池串联组成，每个单体工作电压为0.70 V，工作电流为120 A，则电堆输出功率约为（ ） A. 6.72 kW B. 5.60 kW C. 8.40 kW D. 9.60 kW 18. 某汽车质子交换膜燃料电池在持续高负荷运行后，氢气压力、空气供给和冷却状态均正常，但膜含水量偏低，电堆电压下降。最可能的原因是（ ） A. 质子传导能力降低导致内阻增大 B. 氧气分压升高导致电极短路 C. 电子穿膜传递导致输出电流减小 D. 生成水增多导致催化剂完全失效 19. 某汽车燃料电池电堆由200个单体电池串联组成，每个单体工作电压为0.72 V，电流为150 A。直流变换器效率为90%，电动机控制器至少需要18 kW输入功率。则变换器输出功率及供电判断正确的是（ ） A. 输出17.28 kW，不能满足要求 B. 输出19.44 kW，能够满足要求 C. 输出21.60 kW，能够满足要求 D. 输出24.00 kW，不能满足要求 20. 某氢燃料电池电堆由120个单体电池串联组成，每个单体工作电压为0.70 V，工作电流为100 A。直流变换器效率为90%，车载辅助设备消耗功率为0.60 kW，驱动电动机需要7.20 kW。下列判断正确的是（ ） A. 电堆输出8.40 kW，净输出7.80 kW，能够满足需求 B. 电堆输出8.40 kW，净输出6.96 kW，不能满足需求 C. 电堆输出7.00 kW，净输出6.30 kW，不能满足需求 D. 电堆输出7.56 kW，净输出6.96 kW，能够满足需求 二、填空题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 按照电解质类型分类，燃料电池可分为碱性燃料电池、磷酸燃料电池、熔融碳酸盐燃料电池、固体氧化物燃料电池和______燃料电池。 22. 氢燃料电池主要由阳极、阴极、电解质、外电路以及______等部分组成。 23. 在氢燃料电池中，氢气在______发生氧化反应，释放电子并生成质子。 24. 质子交换膜燃料电池工作时，质子通过质子交换膜迁移至阴极，电子则经______到达阴极。 25. 质子交换膜燃料电池阴极的主要反应物是氧气和______。 26. 氢燃料电池的总反应是氢气与氧气发生电化学反应，生成______并输出电能。 27. 与蓄电池相比，燃料电池只要持续供应燃料和氧化剂，就能______地产生电能。 28. 质子交换膜燃料电池的工作温度较低、启动速度较快，适合应用于______。 29. 燃料电池发电过程中不需要经历燃料的燃烧过程，能量转换效率通常比传统______装置高。 30. 氢燃料电池汽车运行时的主要生成物是水，但其推广应用仍受到氢气制取、储存和______技术的制约。 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。（ ） 32. 氢燃料电池工作时，氢气通常供给阳极，氧气或空气通常供给阴极。（ ） 33. 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。（ ） 34. 氢燃料电池中的电解质主要作用是使氢气和氧气直接混合反应，并阻止电子通过外电路。（ ） 35. 在质子交换膜燃料电池中，质子交换膜能够传导质子并阻止电子通过。（ ） 36. 碱性燃料电池以氢氧根离子作为主要传导离子，氢氧根离子通常由阳极移向阴极。（ ） 37. 固体氧化物燃料电池的电解质通常传导氧离子，具有工作温度较高的特点。（ ） 38. 磷酸燃料电池的工作温度低于质子交换膜燃料电池，因此更适合汽车快速启动。（ ） 39. 氢燃料电池只要有氢气和氧气即可发电，不需要阳极、阴极及电解质等基本组成部分。（ ） 40. 质子交换膜燃料电池运行中，若质子交换膜严重脱水，膜电阻可能增大，导致电池输出性能下降。（ ） 四、简答题（本大题共4小题，每题5分，共20分） 41. 简述燃料电池的基本特点。 42. 比较质子交换膜燃料电池和固体氧化物燃料电池在电解质、工作温度及汽车应用方面的主要区别。 43. 简述氢燃料电池的主要组成及各部分的作用。 44. 某燃料电池汽车行驶中出现输出功率下降，检测发现氢气压力基本正常，但空气滤清器堵塞、冷却液温度偏高。请分析可能原因，并说明检查处理措施。 五、综合应用题（本大题共1小题，每题10分，共10分） 45. 某新能源汽车维修站对一套氢燃料电池系统进行性能检测。该系统采用质子交换膜燃料电池，电堆输出功率为60 kW，连续运行30 min，电能转换效率为50%。已知氢气低位热值为120 MJ/kg，计算时不考虑其他能量损失。（1）计算该系统连续运行30 min输出的电能，以及消耗氢气的质量。（2）判断该燃料电池属于哪一种类型，并结合汽车使用工况说明其主要优点。（3）简述该氢燃料电池的主要组成和基本工作原理。 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 $