2025年大学《能源化学》专业题库——能源转化与利用的化学机理研究

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一、

简述热力学第一定律和第二定律在能源转化过程中的意义。请分别以能量守恒的角度和熵增的角度解释为何100%效率的热机不可能实现。

二、

以质子交换膜燃料电池（PEMFC）为例，简述其工作原理。请详细描述阳极和阴极发生的电化学反应方程式，并说明影响其反应速率的关键因素。

三、

电解水制氢是目前制备绿色氢气的重要途径。请简述碱性电解槽和质子交换膜电解槽（PEM电解槽）中阴极析氢反应的主要机理。比较两种电解槽在阴极反应机理方面的主要差异及其对电极材