燃料电池电极方程式的书写
燃料电池电极反应式的书写
燃料电池电极反应式的书写燃料电池电极反应式的书写是中学化学教学的难点，也是高考化学的常考考点之一，在书写时学生往往易错。
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 CO32-（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- == 2O2-三、负极发生氧化反应,负极生成的离子一般与正极产场结合，有以下几种情况：(1)若负极通入的气体是氢气,则①酸性液中 H2 - 2e- == 2H+②碱性溶液中 H2 - 2e- + 2OH- == 2H2O③熔融氧化物中 H2 - 2e- + O2- == H2O(2) 若负极通入的气体为含碳的化合物CO、CH4、CH3OH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：酸性溶液中负极反应式为:：CH3OH - 6e- + H2O == CO2↑ + 6H+碱性溶浚中负极反应式为：CH3OH - 8e- + 10OH- == CO32-+ 7H2O氢氧燃料电池氢氧燃料电池一般是以惰性金属铂（Pt）或石墨做电极材料，负极通入H2，正极通入 O2，总反应为：2H2 + O2 === 2H2O电极反应特别要注意电解质，有下列三种情况：1．电解质是KOH溶液（碱性电解质）负极发生的反应为：H2– 2e- === 2H+ ,2H+ + 2OH- === 2H2O,所以：负极的电极反应式为：H2– 2e- + 2OH- === 2H2O；正极是O2得到电子，即：O2 + 4e- === 2O2-，O2- 在碱性条件下不能单独存在，只能结合H2O生成OH-即：2O2- + 2H2O === 4OH-，因此，正极的电极反应式为：O2 +2H2O + 4e- === 4OH-。
燃料电池电极反应式的书写
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般是氧气，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几种情况归纳如下。
(2010年安徽理综）某固体酸燃料电池以CsHSO4固体为电 解质传递H＋，其基本结构见下图，电池总反应可表示为：
D 2H2+O2=2H2O，下列有关说法正确的是( )
A．电子通过外电路从b极流向a极
B．b极上的电极反应式为：
O2＋2H2O＋4e－=4OH－ C．每转移0.1 mol电子，
消耗1.12 L的H2 D．H＋由a极通过固体酸电解质
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。 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
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
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。
燃料电池电极反应式的书写
第三步：根据电池总反应式和正极反应式写 出电池的负极反应式
电池的总反应和正、负极反应之间有如下关系
电池的总反应式 = 电池正极反应式 + 电池负极反应式 电池的总反应式 - 电池正极反应式 = 电池负极反应式
注意：在将两个反应式相减时，要约去正极 的反应物O2
甲烷燃料电池为例
酸性条件
电池总反应：CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O ①
四种情况正极反应式：
（1）酸性电解质溶液环境
O2 + 4H+ + 4e- = 2H2O
（2）碱性或中性电解质溶液环境
O2 + 2H2O + 4e- = 4OH（3）固体电解质（高温下能传导O2-）环境
O2 + 4e- = 2O2（4）熔融碳酸盐（如：熔融K2CO3）环境
O2+ 2CO2 + 4e－＝ 2CO32-
三、燃料电池电极反应式的书写
三、燃料电池电极反应式的书写
电极：惰性电极。
燃料：H2；烃如：CH4；醇如：C2H5OH等
电解质包含： ①酸性电解质溶液如：H2SO4溶液 ②碱性电解质溶液如：NaOH溶液 ③熔融氧化物如：Y2O3; ④熔融碳酸盐如：K2CO3等。
第一步：写出电池总反应式
燃料电池的总反应与燃料的燃烧反应一致，若产物能 和电解质反应则总反应为加合后的反应。 甲烷燃料电池（电解质溶液为NaOH溶液）的反应为：
电池正极反应：O2 + 4H+ + 4e- = 2H2O
①-②×2，得燃料电池负极反应：
②
CH4 - 8e- + 2H2O = CO2 &氧燃料电池
以惰性金属铂（Pt）或石墨 做电极材料， 负极通入H2，正极通入 O2
燃料电池常用公式
燃料电池常用公式
以下为你列举几个燃料电池常用公式：
对于氢氧燃料电池：
1. 在碱性电解质的情况下：负极的电极反应式为：H2 - 2e- + 2OH- =
2H2O；正极的电极反应式为：O2 + H2O + 4e- = 4OH-。
2. 在酸性电解质的情况下：负极的电极反应式为：H2 - 2e- = 2H+；正极的电极反应式为：O2 + 4H+ + 4e- = 2H2O。
3. 在中性电解质的情况下：负极的电极反应式为：H2 - 2e- = 2H+；正极的电极反应式为：O2 + H2O + 4e- = 4OH-。
对于甲烷燃料电池：
1. 在熔融碳酸盐（K2CO3或Na2CO3）的电解质中，正极的反应为：2O2 + 8e- + 4CO2 = 4CO32-；负极的反应为：CH4 - 8e- + 4CO32- =
5CO2↑+ 2H2O。
2. 在酸性电解质（电解液为H2SO4溶液）中，正极的反应为：2O2 + 8e- + 8H+ = 4H2O；负极的反应为：CH4 - 8e- + 2H2O = CO2↑+ 8H+。
以上内容仅供参考，如需更多燃料电池相关公式，建议查阅化学领域专业书籍或咨询化学专家。
燃料电池电极反应式书写的规律
燃料电池电极反应式书写的规律山东省东营市利津县第二中学孙娟妮殷建鹏原电池知识是中学化学中的重要基本概念，也是近年来高考的热点，在学习原电池时，学生最感到困难的是电极反应式的书写，特别燃料电池的电极反应式的书写，为了帮助同学们准确把握这类电池的电极反应式的写法，我结合自己的教学体会谈谈这方面的问题，供大家参考。
燃料电池是一种不经燃烧，将燃料的化学能经过电化学反应直接转变为电能的装置，它和其它电池中的氧化还原反应一样，都是自发的化学反应，不会发出火焰，其化学能可以直接转化为电能的一种电池。
燃料即化石燃料以及由此得到的衍生物，如氢、肼、烃、煤气等液体和气体燃料；氧化剂仅限于氧和空气。
燃料电池基本结构与一般化学电源相同，由正极（氧化剂电极）、负极（燃料电极）和电解质构成，但其电极本身仅起催化和集流作用。
燃料电池工作时，活性物质由外部供给，因此，原则上说，只要燃料和氧化剂不断地输入，反应产物不断地排出，燃料电池就可以连续放电，供应电能。
氢氧燃料电池基本结构所有的燃料电池的工作原理都是一样的，其电极反应的书写同样是有规律可循的。
书写燃料电池电极反应式的步骤类似于普通原电池，在书写时应注意以下几点：1.电池的负极一定是可燃性气体，失电子，元素化合价升高，发生氧化还原反应；电池的正极一定是助燃性气体，得电子，化合价降低，发生还原反应。
2.燃料电池两电极材料一般都不参加反应，反应的是通到电极上的燃料和氧气，两电极只是传导电子的作用。
3.电极反应式作为一种特殊的离子反应方程式，也必需遵循原子守恒，得失电子守恒，电荷守恒。
4.写电极反应时，一定要注意电解质是什么，其中的离子要和电极反应中出现的离子相对应，在碱性电解质中，电极反应式不能出现氢离子，在酸性电解质溶液中，电极反应式不能出现氢氧根离子。
5.正负两极的电极反应式在得失电子守恒的条件下，相叠加后的电池反应必须是燃料燃烧反应和燃料产物于电解质溶液反应的叠加反应式。
燃料电池电极方程式的书写和技巧(必修2)
燃料电极方程式的书写和技巧
二、书写正极反应式
1、酸性电解质溶液（如H2SO4溶液） 正极反应式：O2 + 4H+ + 4e﹣ = 2H2O 2、碱性电解质溶液（如NaOH或KOH溶液） 正极反应式：O2 + 2H2O + 4e﹣ = 4OH﹣
3、熔融的碳酸盐电解质（如Li2CO3和Na2CO3熔
融盐混合物） 正极反应式：O2 + 2CO2 + 4e﹣ = 2CO32﹣ 4、固体电解质（如固体氧化锆—氧化钇，固体Байду номын сангаас电解质在高温下可允许O2﹣在其间通过）
2、如果是含碳元素的可燃物
①酸性电解质：总反应方程式同燃烧的方程式一 样。 甲烷燃料电池的总反应方程式：
CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O
②碱性电解质
由于燃烧产物CO2和碱液反应， CO2 + OH﹣ = CO32﹣ + H2O 所以燃料电池的总反应方程式应该是燃烧方程式 与CO2和碱液反应方程式叠加后的反应式，即： 甲烷燃料电池的总反应方程式： CH4 + 2O2 + 2OH﹣ = CO32﹣ + 3H2O
2、甲烷燃料电池
① 酸性电解液
总：CH4 + 2O2 = CO2+2H2O 正：O2 + 4H+ + 4e﹣ = 2H2O 负：CH4 + 2H2O﹣ 8e﹣ = CO2 + 8H+
② 碱性电解液 总：CH4 + 2O2 + 2OH﹣ = CO32﹣ + 3H2O 正：O2 + 2H2O + 4e﹣ = 4OH﹣ 负：CH4 + 10OH﹣﹣ 8e﹣ = CO32﹣ + 7H2O
燃料电池的电极反应式的书写
燃料电池的电极反应式的书写1. 电池的负极发生氧化反应，电极材料本身要参加反应或电极材料上的物质要参加反应，反应生成物直接进入溶液或者与电解质溶液发生反应，生成新的物质或离子。
2. 电池的正极发生还原反应，氧气在这里得电子。
3. 电池的正极和负极发生反应时，粒子得失电子的数目相等，负极失去的电子数目等于正极得到的电子数目。
明确了电极反应式书写的原则，然后在不考虑电解质溶液参加反应的情况下写出“电极反应式”，再根据电解质溶液的性质去判断电极反应产物。
二、电极反应产物的判断负极：电极材料本身参加反应或电极材料上的物质参加反应，燃料电池中是燃料在此失去电子而被氧化，若燃料与氧气的氧化产物能够与电解质溶液中的粒子发生反应，则该粒子一般要参加该电极的电极反应，例如，在甲烷燃料电池中，其负极的电极反应式为：CH4＋10OH-－8e- === CO32-＋7H2O（其思考过程是：甲烷的氧化产物是二氧化碳，生成的二氧化碳能与电解质溶液中的氢氧根离子反应，生成碳酸根离子，因此必须考虑氢氧根离子参加反应。
）在氢氧燃料电池中，其负极的电极反应式为：（碱性型）2H2＋4OH-－4e- === 4H2O（酸性型）2H2－4e- === 4H+原因是甲烷燃料电池中的氧化产物二氧化碳能与氢氧根离子反应，生成碳酸根离子；氢氧燃料电池中的氧化产物氢离子能和氢氧根离子反应生成水（碱性型）。
正极：由于是氧气在这里得到电子，生成物到底是氧离子还是氢氧根离子，要看电解质溶液所处的环境。
若是水溶液，则是氢氧根离子；若是熔融状态，则是氧离子。
例如，在甲烷燃料电池中，其正极的电极反应式为：2O2＋4H2O＋8e- === 8OH-在氢氧燃料电池中，其正极的电极反应式为：（碱性型）O2＋2H2O＋4e-- === 4OH—（酸性型）O2＋4H+＋4e-- === 2H2O三、反应过程中得失电子多少的确定粒子参加电极反应时，得失电子数目多少的计算，可以根据粒子参加反应前后化合价的变化数目来确定，粒子得失电子数目等于粒子反应前后化合价的变化数值。
燃料电池电极反应方程式的书写
2、电解质是H2SO4溶液（酸性电解质）
总反应方程式 2H2 + O2 === 2H2O 负极：2H2 –4e-
=== 4H+ (氧化反应)
正极：O2 + 4H+ + 4e- === 2H2O (还原反应)
3、电解质是NaCl溶液（中性电解质）
总反应方程式 2H2 + O2 === 2H2O 负极：2H2 – 4e-
燃料电池电极反应方程式的书写
新疆乌鲁木齐市第二十三中学 李艳华
燃料电池
燃料电池反应实际上等同于燃料的燃烧反应，但要特别注意 介质对产物的影响。
电解质溶液 ：KOH等强碱、 H2SO4等强酸、NaCl等盐溶液
燃料电池的电极反应的书写
①先写总反应：燃料在氧气中的燃烧 若有CO2生成，且电解质为强碱时， 考虑CO2+2OH—=CO32—+H2O ②再写相对简单电极反应：
=== 4H+(氧化反)
正极：O2 + 2H2O + 4e- === 4OH—(还原反应)
二、甲烷燃料电池 １、酸性电解质（铂为两极、电解液H2SO4溶液） 总反应方程式 CH4 + 2O2 === CO2 + 2H2O 负极： CH4 -- 8e- + 2H2O == CO2 +8H+ (氧化反应)
3、熔融盐（铂为两极、Li2CO3和Na2CO3的熔融盐作电解质，甲烷为
负极燃气，空气与CO2的混合气为正极助燃气）
总反应方程式
CH4 + 2O2 === CO2 + 2H2O
负极 ： CH4 － 8e－ ＋ 4CO32－ ＝ 5CO2 ＋ 2H2O 正极 ： 2O2 ＋ 8e－ ＋ 4CO2 ＝ 4CO32-
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CH4 + 2O2 + 2OH﹣ = CO32﹣ + 3H2O
二、书写正极反应式
1、酸性电解质溶液（如H2SO4溶液） 正极反应式：O2 + 4H+ + 4e﹣ = 2H2O
2、碱性电解质溶液（如NaOห้องสมุดไป่ตู้或KOH溶液） 正极反应式：O2 + 2H2O + 4e﹣ = 4OH﹣
燃料电池 电极反应式的书写
高二化学组
燃料电池电极反应式的一般书写步骤： 第一步，写出燃料电池的总反应式； 第二步，写出燃料电池的正极反应式； 第三步，写出燃料电池的负极反应式。
一、书写总反应式
1、如果是氢氧燃料电池，无论以什么物质做电 解质（固态、酸性、碱性），总反应式皆为：
2H2 + O2 = 2H2O
2、如果是含碳元素的可燃物 ①酸性电解质：总反应方程式同燃烧的方程式一 样。 甲烷燃料电池的总反应方程式：
CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O
②碱性电解质 由于燃烧产物CO2和碱液反应，
CO2 + OH﹣ = CO32﹣ + H2O 所以燃料电池的总反应方程式应该是燃烧方程式 与CO2和碱液反应方程式叠加后的反应式，即：
<2>直接书写法 以碱性条件下甲烷燃料电池为例， ①找出元素化合价发生变化的物质：
CH4 → CO32﹣ ②标出电子守恒：
CH4 ﹣ 8e﹣→ CO32﹣
③写出电荷守恒： CH4 + 10OH﹣﹣ 8e﹣ → CO32﹣
④写出原子守恒： CH4 + 10OH﹣﹣ 8e﹣ = CO32﹣ + 7H2O
2、甲烷燃料电池 ① 酸性电解液
总：CH4 + 2O2 = 2H2O 正：O2 + 4H+ + 4e﹣ = 2H2O 负：CH4 + 2H2O﹣ 8e﹣ = CO2 + 8H+
② 碱性电解液
总：CH4 + 2O2 + 2OH﹣ = CO32﹣ + 3H2O 正：O2 + 2H2O + 4e﹣ = 4OH﹣ 负：CH4 + 10OH﹣﹣ 8e﹣ = CO32﹣ + 7H2O
应式。
1、氢氧燃料电池 ① 酸性电解液
总：2H2 + O2 = 2H2O 正：O2 + 4H+ + 4e﹣ = 2H2O 负：2H2 ﹣ 4e﹣ = 4H+
② 碱性电解液
总：2H2 + O2 = 2H2O 正：O2 + 2H2O + 4e﹣ = 4OH﹣ 负：2H2 + 4OH﹣﹣ 4e﹣ = 4H2O
3、熔融的碳酸盐电解质（如Li2CO3和Na2CO3熔 融盐混合物）
正极反应式：O2 + 2CO2 + 4e﹣ = 2CO32﹣
4、固体电解质（如固体氧化锆—氧化钇，固体 电解质在高温下可允许O2﹣在其间通过） 正极反应式：O2 + 4e﹣ = 2O2﹣
三、书写负极反应式
<1>间接书写法 根据得失电子守恒，用总反应式减去正极反