怎样写燃料电池的化学方程式 电极方程式 简便方法技巧 包括中性酸性碱性

、 做差法:用总反应方程式减去某一极方程式等于另一极电极方程式。如在氢气作原料的酸性燃料电池中,总方程式为2H2+O2=2H2O 负极为2H2→4H++4e- 二者相减即得正极电极方程式O2+4H++4e-→2H2O 使用这种方法道理简单,但应注意被减的方程式中物质的系数应与总方程式中系数相一致。2、 直写法:根据元素化合价的变化,确定得失电子,并依据电荷守恒和原子守恒最终配平电极方程式。如碱性条件下的甲醇燃料电池,甲醇中C的化合价可认为为-2价,生成的CO32-中C为+4价,化合价变化了6,即1mol甲醇失6mole-.最后根据电荷和原子守恒,写出其负极的电极方程式为CH3OH+8OH-→CO32-+6H2O+6e- 此方法简单易行,提倡使用。但特别要注意电池的酸碱性环境的影响。1、燃料电池总反应方程式的书写 因为燃料电池发生电化学反应的最终产物与燃料燃烧的产物相同,可根据燃料燃烧反应写出燃料电池的总反应方程式,但要注意燃料的种类。若是氢氧燃料电池,其电池总反应方程式不随电解质的状态和电解质溶液的酸碱性变化而变化,即2H2+O2=2H2O。若燃料是含碳元素的可燃物,其电池总反应方程式就与电解质的状态和电解质溶液的酸碱性有关,如甲烷燃料电池在酸性电解质中生成CO2和H2O,即CH4+2O2=CO2+2H2O;在碱性电解质中生成CO32-离子和H2O,即CH4+2OH-+2O2=CO32-+3H2O。 2、燃料电池正极反应式的书写 因为燃料电池正极反应物一律是氧气,正极都是氧化剂氧气得到电子的还原反应,所以可先写出正极反应式,正极反应的本质都是O2得电子生成O2-离子,故正极反应式的基础都是O2+4e-=2O2-。正极产生O2-离子的存在形式与燃料电池的电解质的状态和电解质溶液的酸碱性有着密切的关系。这是非常重要的一步。现将与电解质有关的五种情况归纳如下。 ⑴电解质为酸性电解质溶液(如稀硫酸) 在酸性环境中,O2-离子不能单独存在,可供O2-离子结合的微粒有H+离子和H2O,O2-离子优先结合H+离子生成H2O。这样,在酸性电解质溶液中,正极反应式为O2+4H++4e-=2H2O。 ⑵电解质为中性或碱性电解质溶液(如氯化钠溶液或氢氧化钠溶液) 在中性或碱性环境中,O2-离子也不能单独存在,O2-离子只能结合H2O生成OH-离子,故在中性或碱性电解质溶液中,正极反应式为O2+2H2O +4e-=4OH-。 ⑶电解质为熔融的碳酸盐(如LiCO3和Na2CO3熔融盐混和物) 在熔融的碳酸盐环境中,O2-离子也不能单独存在, O2-离子可结合CO2生成CO32-离子,则其正极反应式为O2+2CO2 +4e-=2CO32-。 ⑷电解质为固体电解质(如固体氧化锆—氧化钇) 该固体电解质在高温下可允许O2-离子在其间通过,故其正极反应式应为O2+4e-=2O2-。 综上所述,燃料电池正极反应式本质都是O2+4e-=2O2-,在不同电解质环境中,其正极反应式的书写形式有所不同。因此在书写正极反应式时,要特别注意所给电解质的状态和电解质溶液的酸碱性。

甲醇燃料电池,负极失去的电子都是谁失去的,具体。。。

燃料电池的电极反应式的书写

一、首先分清原电池的正、负极均为惰性电极,电极均不参与反应.

二、正极发生还原反应,通入的气体一般是氧气,氧气得到电子首先变为氧离子,根据电解质的不同,其负极电极反应式书写分以下几种情况:

(1)在酸性溶液中生成的氧离子与氢离子结合生成水,其电极反应式为:

O2+ 4e^-+ H^+== 4H2O

(2)在碱性溶液中,氧离子与氢氧根离子不能结合,只能与水结合生成氢氧根离子,其电极反应式为:O2+ 4e^- + 2H2O= 4OH^-

(3)在熔融碳酸盐中,氧离子与碳酸根离子不能结合,只能与二氧化碳结合生成碳酸根离子,其电极反应式为:O2+2CO2+4e^-=2 CO3^2-

(4)在熔融氧化物介质中,氧气得到电子转化为氧离子,其电极反应式为:O2+ 4e^-= 2O^2-

三、负极发生氧化反应,负极生成的离子一般与正极产场结合:

若负极通入的气体为CH4、CH3OH、C2H5OH等,碳元素均转化为正四价碳的化合物、在酸性溶液中生成二氧化物气体、在碱性溶液中生成碳酸根离子,熔融碳酸盐中生成二氧化碳,熔融氧化物中生成碳酸根离子.含有氢元素的化合物最终都有水生成.

如CH3OH燃料电池:

酸性溶液负极:CH3OH - 6e^-+ H2O == CO2↑ + 6H^+

碱性溶浚中负极:CH3OH - 8e- + 10OH^-== CO3^2-+ 7H2O

甲醇燃料电池

甲醇燃料电池以铂为两极:

1、碱性电解质(KOH溶液为例)

总反应:2CH3OH + 3O2+4KOH= 2K2CO3+ 6H2O

?正极:3O2+12e^-+ 6H20=12OH-

?负极:CH3OH -6e^-+8OH^- ?= CO3^2-+ 6H2O

2、 酸性电解质(H2SO4溶液为例)

总反应:2CH3OH + 3O2 = 2CO2 + 4H2O

正极:3O2+12e^-+12H^+= 6H2O

负极:2CH3OH-12e^-+2H2O = 12H^++2CO2

3、中性电解质(NaCl溶液为例)

总反应:2CH3OH + 3O2 = 2CO2 + 4H2O

负极:2CH3OH + 2H2O - 12e^- = 2CO2 + 12H^+

?正极:3O2 + 12H^+ + 12e^- = 6H2O

说明:乙醇燃料电池与甲醇燃料电池原理基本相同

甲烷燃料电池

?甲烷燃料电池以多孔镍板为两极,

?1、碱性电解质(KOH溶液为例)

?总反应为:CH4 + 2KOH+ 2O2= K2CO3 + 3H2O.

负极:CH4 + 10 OH^-– 8e^-= ?CO3^2-+ 7H2O

正极:O2 + 2H2O + 4e^-= 4OH^-

2、酸性电解质( H2SO4溶液为例)

总反应:CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O ?

正极:2O2 +8e^- +8H^+ =4H2O

? 负极:CH4 +2H2O-8e^-=CO2 +8H^+

3、中性电解质(NaCl溶液为例)

总反应:CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O ?

正极:2O2 +8e^- +4H2O=8OH^- 负极:CH4 +2H2O-8e^-=CO2 +8H^+

说明:掌握了甲烷燃料电池的电极反应式,就掌握了其它气态烃燃料电池的电极反应式

原始方程式是这样的:

(- ):CH3OH — 6e-+ 8OH- ==6H2O +CO3 2-

(+):O2 + 2H2O +4e- ==4OH-

甲醇CH3OH 中C为 - 2价,变到CO3 2- 为 +4价,化合价升高,失6个e-

但我们写电池正负极反应式时,需要把两式电子数配成一样的(即得失电子守恒),4和6最小公倍数12,所以才有了你给的方程式,在这里说一下,你的负极式左边没有那4个H2O,正极式H2O应该配6

负极甲醇中C失去电子,至于如何失去,这是因为发生了氧化还原反应中的氧化反应

正极发生还原,得电子,配平后是12个e-

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    凌雪 2025年08月07日

    我是溟宇号的签约作者“凌雪”

  • 凌雪
    凌雪 2025年08月07日

    本文概览:、 做差法:用总反应方程式减去某一极方程式等于另一极电极方程式。如在氢气作原料的酸性燃料电池中,总方程式为2H2+O2=2H2O 负极为2H2→4H...

  • 凌雪
    用户080710 2025年08月07日

    文章不错《怎样写燃料电池的化学方程式 电极方程式 简便方法技巧 包括中性酸性碱性》内容很有帮助