化學燃料電池反應方程式,甲烷燃料電池的化學方程式

時間 2022-01-07 01:10:09

1樓:晁初蘭宗石

電池是運用氧化還原反應中得失電子的原理設計的1、先分析得失電子的產物

氫氣換電子生成氫離子(h+),

氧氣得電子生成氧負離子(o2-)

2、再分析產物能否與電解質中的物質或離子反應,確定最終產物這是寫電極反應式的關鍵所在

如電解質是氫氧化鈉溶液,則氫離子會與氫氧根反應生成水,故負極反應為h2-2e-+2oh-=2h2o

氧負離子會與水反應生成氫氧根,即o2+4e-+2h2o=4oh-如電解質是稀硫酸溶液,則氫離子不會再反應,故負極反應為h2-2e--=2h+

氧負離子會與氫離子反應生成水,即o2+4e-+4h+=2h2o如電解質是熔融li2o,則氫離子會與氧負離子反應生成水,故負極反應為h2-2e-+o2-=h2o

氧負離子不會再反應,即o2+4e-=2o2-其它電解質中的反應照此進行。

3、最後根據電子守恆配平

2樓:太叔靜逸牧蕩

甲烷電池

負極:ch4+10oh-—8e-===co32-+7h2o

正極:o2+4e-+2h2o===4oh-乙烷電池負極2

ch3ch3

-28e-

+36oh-

====

4co32-

+24h20正極7

o2+28e-+14

h20====

28oh-

丙烷電池

負極:c3h8

-20e-

+20oh-

=3co32-

+14h20

正極:5o2

+20e-+10h2o=20

oh-肼

電池:負極:n2h4+4oh-

--4e==n2+4h2o

正極:o2+h2o+4e==4oh-

甲醇電池

正極:3o2

+12e–

+6h20

=12oh–

負極:2ch3oh

-12e–

+16oh~=

2co32-

+12h2o

煤氣的這個的總反應

就要看co

h2的配比了電極方程不需要

正極2co

-4e+8oh-

=2co32-

+4h2o

h2-2e

+2oh-

=2h2o

負極3o2

+12e–

+6h20

=12oh–

甲烷燃料電池的化學方程式

3樓:恍惚人世

ch4+2o2+2oh-==co32-+3h20

歡迎追問,望採納,謝謝

新型燃料電池怎樣寫化學方程式及電極反應式

4樓:匿名使用者

1、 做差法:用總反應方程式減去某一極方程式等於另一極電極方程式.如在氫氣作原料的酸性燃料電池中,總方程式為2h2+o2=2h2o 負極為2h2→4h++4e- 二者相減即得正極電極方程式o2+4h++4e-→2h2o 使用這種方法道理簡單,但應注意被減的方程式中物質的係數應與總方程式中係數相一致.

2、 直寫法:根據元素化合價的變化,確定得失電子,並依據電荷守恆和原子守恆最終配平電極方程式.如鹼性條件下的甲醇燃料電池,甲醇中c的化合價可認為為-2價,生成的co32-中c為+4價,化合價變化了6,即1mol甲醇失6mole-.

最後根據電荷和原子守恆,寫出其負極的電極方程式為

ch3oh+8oh-→co32-+6h2o+6e- 此方法簡單易行,提倡使用.但特別要注意電池的酸鹼性環境的影響.

1、燃料電池總反應方程式的書寫

因為燃料電池發生電化學反應的最終產物與燃料燃燒的產物相同,可根據燃料燃燒反應寫出燃料電池的總反應方程式,但要注意燃料的種類.若是氫氧燃料電池,其電池總反應方程式不隨電解質的狀態和電解質溶液的酸鹼性變化而變化,即2h2+o2=2h2o.若燃料是含碳元素的可燃物,其電池總反應方程式就與電解質的狀態和電解質溶液的酸鹼性有關,如甲烷燃料電池在酸性電解質中生成co2和h2o,即ch4+2o2=co2+2h2o;在鹼性電解質中生成co32-離子和h2o,即ch4+2oh-+2o2=co32-+3h2o.

2、燃料電池正極反應式的書寫

因為燃料電池正極反應物一律是氧氣,正極都是氧化劑氧氣得到電子的還原反應,所以可先寫出正極反應式,正極反應的本質都是o2得電子生成o2-離子,故正極反應式的基礎都是o2+4e-=2o2-.正極產生o2-離子的存在形式與燃料電池的電解質的狀態和電解質溶液的酸鹼性有著密切的關係.這是非常重要的一步.

現將與電解質有關的五種情況歸納如下.

⑴電解質為酸性電解質溶液(如稀硫酸)

在酸性環境中,o2-離子不能單獨存在,可供o2-離子結合的微粒有h+離子和h2o,o2-離子優先結合h+離子生成h2o.這樣,在酸性電解質溶液中,正極反應式為o2+4h++4e-=2h2o.

⑵電解質為中性或鹼性電解質溶液(如氯化鈉溶液或氫氧化鈉溶液)

在中性或鹼性環境中,o2-離子也不能單獨存在,o2-離子只能結合h2o生成oh-離子,故在中性或鹼性電解質溶液中,正極反應式為o2+2h2o +4e-=4oh-.

⑶電解質為熔融的碳酸鹽(如lico3和na2co3熔融鹽混和物)

在熔融的碳酸鹽環境中,o2-離子也不能單獨存在,o2-離子可結合co2生成co32-離子,則其正極反應式為o2+2co2 +4e-=2co32-.

⑷電解質為固體電解質(如固體氧化鋯—氧化釔)

該固體電解質在高溫下可允許o2-離子在其間通過,故其正極反應式應為o2+4e-=2o2-.

綜上所述,燃料電池正極反應式本質都是o2+4e-=2o2-,在不同電解質環境中,其正極反應式的書寫形式有所不同.因此在書寫正極反應式時,要特別注意所給電解質的狀態和電解質溶液的酸鹼性.

5樓:學化化學

同學們,你們知道固態氧化物燃料電池電極反應式書寫怎麼判斷得失電子數?怎麼配平電荷守恆?怎麼處理氧離子?

有無後續反應?遵循什麼步驟和原理?乾隆老師獨特的思路方法,呈現給大家,歡迎**、點讚、提問和分享!

求高中化學各種常見燃料電池的電極反應式

6樓:

一、氫氧燃料電池

氫氧燃料電池一般是以惰性金屬鉑(pt)或石墨做電極材料,負極通入h2,正極通入 o2,

總反應為:2h2 + o2 === 2h2o

電極反應特別要注意電解質,有下列三種情況:

1.電解質是koh溶液(鹼性電解質)

負極發生的反應為:h2 + 2e- === 2h+ ,2h+ + 2oh- === 2h2o,所以:

負極的電極反應式為:h2 – 2e- + 2oh- === 2h2o;

正極是o2得到電子,即:o2 + 4e- === 2o2- ,o2- 在鹼性條件下不能單獨存在,只能結合h2o生成oh-即:2o2- + 2h2o === 4oh- ,因此,

正極的電極反應式為:o2 + h2o + 4e- === 4oh- 。

2.電解質是h2so4溶液(酸性電解質)

負極的電極反應式為:h2 +2e- === 2h+

正極是o2得到電子,即:o2 + 4e- === 2o2- ,o2- 在酸性條件下不能單獨存在,只能結合h+生成h2o即:o2- + 2 h+ === h2o,因此

正極的電極反應式為:o2 + 4h+ + 4e- === 2h2o(o2 + 4e- === 2o2- ,2o2- + 4h+ === 2h2o)

3. 電解質是nacl溶液(中性電解質)

負極的電極反應式為:h2 +2e- === 2h+

正極的電極反應式為:o2 + h2o + 4e- === 4oh-

說明:1.鹼性溶液反應物、生成物中均無h+

2.酸性溶液反應物、生成物中均無oh-

3.中性溶液反應物中無h+ 和oh-

4.水溶液中不能出現o2-

二、甲醇燃料電池

甲醇燃料電池以鉑為兩極,用鹼或酸作為電解質:

1. 鹼性電解質(koh溶液為例)

總反應式:2ch4o + 3o2 +4koh === 2k2co3 + 6h2o

正極的電極反應式為:3o2+12e- + 6h20===12oh-

負極的電極反應式為:ch4o -6e-+8oh- === co32- + 6h2o

2. 酸性電解質(h2so4溶液為例)

總反應: 2ch4o + 3o2 === 2co2 + 4h2o

正極的電極反應式為:3o2+12e-+12h+ === 6h2o

負極的電極反應式為:2ch4o-12e-+2h2o === 12h++ 2co2

說明:乙醇燃料電池與甲醇燃料電池原理基本相同

三、甲烷燃料電池

甲烷燃料電池以多孔鎳板為兩極,電解質溶液為koh,生成的co2還要與koh反應生成k2co3,所以總反應為:ch4 + 2koh+ 2o2 === k2co3 + 3h2o。

負極發生的反應:ch4 – 8e- + 8oh- ==co2 + 6h2o co2 + 2oh- == co32- + h2o,所以:

負極的電極反應式為:ch4 + 10 oh- + 8e- === co32- + 7h2o

正極發生的反應有:o2 + 4e- === 2o2- 和o2- + h2o === 2oh- 所以:

正極的電極反應式為:o2 + 2h2o + 4e- === 4oh-

說明:掌握了甲烷燃料電池的電極反應式,就掌握了其它氣態烴燃料電池的電極反應式

四、鋁–空氣–海水電池

我國首創以鋁–空氣–海水電池作為能源的新型海水標誌燈,以海水為電解質,靠空氣中的氧氣使鋁不斷被氧化而產生電流。只要把燈放入海水中數分鐘,就會發出耀眼的白光。

電源負極材料為:鋁;電源正極材料為:石墨、鉑網等能導電的惰性材料。

負極的電極反應式為:4al-12e-===4al3+;

正極的電極反應式為:3o2+6h2o+12e-===12oh-

總反應式為:4al+3o2+6h2o===4al(oh)3

說明:鋁板要及時更換, 鉑做成網狀是為了增大與氧氣的接觸面積.

7樓:匿名使用者

h2-o2電池

負極:h2-2e-=2h+

正極:1/2o2+2h++2e-=h20

ch4-o2鹼性條件

負極:ch4+10oh- -8e-=co32-+7h2o正極:2o2+4h2o+8e-=8oh-

附:我寫電極反應式的方法

1、根據題目寫出總反應方程式

2、將總反應方程式進行拆分,氧化劑和氧化產物放到正極,還原劑和還原產物放到負極,其他的物質根據已分好的正、負極物質放到正、負極

3、根據總反應式進行配平

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