作业帮怎样写燃料电池的负极反应方程式我不知道燃料电池的负极反应物和生成物,也不知道如何配平,
来源：学生作业帮助网 编辑：作业帮 时间：2024/04/26 00:41:07
怎样写燃料电池的负极反应方程式我不知道燃料电池的负极反应物和生成物,也不知道如何配平,
怎样写燃料电池的负极反应方程式
我不知道燃料电池的负极反应物和生成物,也不知道如何配平,
怎样写燃料电池的负极反应方程式我不知道燃料电池的负极反应物和生成物,也不知道如何配平,
有机物做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
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