甲醇燃料电池在熔融碳酸盐条件下的方程式
甲醇燃料电池熔融碳酸盐
甲醇燃料电池熔融碳酸盐
摘要：
一、甲醇燃料电池简介
1.甲醇燃料电池的工作原理
2.甲醇燃料电池的优势
二、熔融碳酸盐在甲醇燃料电池中的应用
1.熔融碳酸盐的特性
2.熔融碳酸盐在甲醇燃料电池中的作用
3.熔融碳酸盐对甲醇燃料电池性能的影响
三、甲醇燃料电池熔融碳酸盐的研究现状与发展趋势
1.研究现状
2.技术挑战
3.发展趋势
四、结论
正文：
甲醇燃料电池熔融碳酸盐是一种新型的能量转换技术，具有高效、环保、可再生的优势。
甲醇燃料电池通过甲醇与氧气在电极上发生氧化还原反应，产生电能。
这种电池具有较高的能量密度，可以实现长时间的稳定运行。
熔融碳酸盐在甲醇燃料电池中具有关键作用。
首先，熔融碳酸盐作为电解质，可以提高电池的离子传输速率，从而提高电池的性能。
其次，熔融碳酸盐具有较高的热稳定性，可以承受电池在高温环境下的运行。
最后，熔融碳酸盐
可以降低电池的成本，提高其经济性。
熔融碳酸盐对甲醇燃料电池性能的影响主要体现在以下几个方面：提高电池的开路电压、增加电池的输出功率、提高电池的效率。
这些性能的提高使得甲醇燃料电池在新能源领域具有广泛的应用前景，如交通运输、电力储能等。
目前，甲醇燃料电池熔融碳酸盐的研究现状良好，但仍面临一些技术挑战。
例如，如何提高熔融碳酸盐的离子传输速率、热稳定性以及电池的循环寿命等问题。
此外，如何降低电池成本、提高电池能量密度等问题也需要进一步研究。
展望未来，随着科学技术的进步，甲醇燃料电池熔融碳酸盐技术将不断完善。
高考电化学方程式汇总
一 次 电 池.1、伏打电池：（负极——Zn 、正极——Cu 、电解液——H 2SO 4）负极： Zn –2e －＝Zn 2＋ (氧化反应) 正极： 2H ＋＋2e －＝H 2↑ (还原反应)离子方程式 Zn ＋ 2H ＋ ＝ H 2↑＋ Zn2＋ 2、铁碳电池：（负极——Fe 、正极——C 、电解液H 2CO 3 弱酸性)负极： Fe –2e －＝Fe 2＋ (氧化反应) 正极：2H ＋＋2e －＝H 2↑ (还原反应)离子方程式 Fe ＋2H ＋＝H 2↑＋Fe 2＋ (析氢腐蚀)3、铁碳电池：（负极——Fe 、正极——C 、电解液 中性或碱性)负极： 2Fe –4e －＝2Fe 2＋ (氧化反应) 正极：O 2＋2H 2O ＋4e －＝4-OH (还原反应)化学方程式 2Fe ＋O 2＋2H 2O ＝2Fe(OH)2 (吸氧腐蚀)4Fe(OH)2＋O 2＋2H 2O ＝4Fe(OH)3 2Fe(OH)3＝Fe 2O 3 ＋3 H 2O (铁锈的生成过程)4、铝镍电池：（负极——Al 、正极——Ni 电解液 NaCl 溶液、O 2)负极： 4Al –12e －＝4Al 3＋ (氧化反应) 正极：3O 2＋6H 2O ＋12e －＝12-OH (还原反应)化学方程式 4Al ＋3O 2＋6H 2O ＝4Al(OH)3 (海洋灯标电池)5、普通锌锰干电池：(负极——Zn 、正极——C 、电解液NH 4Cl 、MnO 2的糊状物)负极：Zn －2e －＝Zn 2＋ (氧化反应) 正极：2MnO 2＋2H ＋＋2e －＝Mn 2O 3＋H 2O (还原反应)化学方程式 Zn ＋2NH 4Cl ＋2MnO 2＝ZnCl 2＋Mn 2O 3＋2NH 3↑6、碱性锌锰干电池：（负极——Zn 、正极——C 、 电解液KOH 、MnO 2的糊状物）负极： Zn ＋ 2OH －– 2e －＝ Zn(OH)2 (氧化反应) 正极：2MnO 2＋2H 2O ＋2e －＝2MnOOH ＋2 OH － （还原反应)化学方程式 Zn ＋2MnO 2 ＋2H 2O ＝ Zn(OH)2 ＋ MnOOH7、银锌电池：(负极——Zn 、正极——Ag 2O 、电解液NaOH )负极 ：Zn ＋2OH ––2e －＝ Zn(OH)2 (氧化反应) 正极 ：Ag 2O ＋ H 2O ＋ 2e －＝ 2Ag ＋ 2 OH － (还原反应)化学方程式 Zn ＋ Ag 2O ＋ H 2O ＝ Zn(OH)2 ＋ 2Ag8、铝–空气–海水（负极——铝、正极——石墨、铂网等能导电的惰性材料、电解液——海水）负极 ：4Al －12e －＝4Al 3＋ (氧化反应) 正极 ：3O 2＋6H 2O ＋12e －＝12OH － （还原反应)总反应式为： 4Al ＋3O 2＋6H 2O ＝4Al(OH)3 （铂网增大与氧气的接触面）9、镁—铝电池 （负极——Al 、正极——Mg 电解液KOH ）化学方程式： 2Al ＋ 2OH – ＋ 2H 2O ＝ 2AlO 2–＋ 3H 2负极(Al)： 2Al ＋ 8 OH –－ 6e － ＝ 2AlO 2–＋4H 2O (氧化反应)正极(Mg ）： 6H 2O ＋ 6e － ＝ 3H 2↑＋6OH – （还原反应)二 次 电 池（又叫蓄电池或充电电池）1、铅蓄电池：（负极——Pb 正极——PbO 2 电解液— 浓硫酸）放电时 负极： Pb －2e －＋SO 42－＝PbSO 4 (氧化反应) 正极： PbO 2＋2e －＋4H ＋＋SO 42－＝PbSO 4＋2H 2O (还原反应)充电时 阴极： PbSO 4 ＋ 2H ＋ ＋ 2e －＝ Pb ＋H 2SO 4 (还原反应)阳极： PbSO 4 ＋ 2H 2O － 2e －＝ PbO 2 ＋ H 2SO 4 ＋ 2H ＋ (氧化反应)总化学方程式 Pb ＋PbO 2 ＋ 2H 2SO 4放电2PbSO 4＋2H 2O2.镍——镉电池(负极——Cd 、正极——NiOOH 、电解质溶液为KOH 溶液）放电时 负极： Cd －2e —＋ 2 OH – ＝ Cd(OH)2 (氧化反应)正极： 2NiOOH ＋ 2e — ＋ 2H 2O ＝ 2Ni(OH)2＋ 2OH － (还原反应)充电时 阴极： Cd(OH)2 ＋ 2e —＝ Cd ＋ 2 OH － (还原反应)阳极：2 Ni(OH)2 －2e —＋ 2 OH – ＝ 2NiOOH ＋ 2H 2O (氧化反应)总化学方程式 Cd ＋ 2NiOOH ＋ 2H 2O 充电放电Cd(OH)2 ＋ 2Ni(OH)25、氢——镍电池：（负极－LaNi 5储氢合金、正极—NiOOH 、电解质KOH ＋LiOH ）放电时 负极： LaNi 5H 6－6e —＋ 6OH –＝ LaNi 5 ＋ 6H 2O (氧化反应)正极： 6NiOOH ＋6e —＋ 6H 2O ＝6 Ni(OH)2 ＋ 6OH – (还原反应)充电时 阴极： LaNi 5 ＋6e —＋ 6H 2O ＝ LaNi 5H 6＋ 6OH – (还原反应)阳极： 6 Ni(OH)2 －6e —＋ 6OH –＝ 6NiOOH ＋ 6H 2O (氧化反应)总化学方程式 LaNi 5H 6 ＋ 6NiOOH 充电放电LaNi 5 ＋ 6Ni(OH)26、高铁电池：（负极——Zn 、正极——石墨、电解质为浸湿固态碱性物质）放电时 负极：3Zn －6e － ＋ 6 OH –＝ 3 Zn(OH)2 (氧化反应)正极：2FeO 42— ＋6e －＋ 8H 2O ＝2 Fe (OH)3 ＋ 10OH – (还原反应)充电时 阴极：3Zn(OH)2 ＋6e －＝3Zn ＋ 6 OH – (还原反应)阳极：2Fe(OH)3 －6e －＋ 10OH －＝2FeO 42—＋ 8H 2O (氧化反应)总化学方程式 3Zn ＋ 2K 2FeO 4 ＋ 8H 2放电3Zn(OH)2 ＋ 2Fe(OH)3 ＋ 4KOH燃料电池一、氢氧燃料电池总反应为：2H2＋ O2＝ 2H2O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 O21、电解质是KOH溶液（碱性电解质）总反应方程式2H2＋ O2＝ 2H2O负极：H2–2e－＋ 2OH—＝ 2H2O (氧化反应) 正极：O2＋ H2O＋4e－＝ OH—(还原反应)2、电解质是H2SO4溶液（酸性电解质）总反应方程式 2H2＋ O2＝ 2H2O负极：H2–2e－＝ 2H＋ (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：H2– 2e－＝ 2H＋正极：O2＋ H2O ＋ 4e－＝ 4OH—二、甲醇燃料电池1．碱性电解质（铂为两极、电解液KOH溶液）总反应方程式 2CH3OH ＋3O2 ＋ 4KOH＝ 2K2CO3 ＋6H2O 正极：3O2 ＋ 12e－＋ 6H20＝ 12OH－负极：2CH3OH–12e－＋16OH—＝ 2CO32－＋12H2O2. 酸性电解质（铂为两极、电解液H2SO4溶液）总反应式 2CH3OH ＋ 3O2 ＝ 2CO2 ＋ 4H2O正极：3O2 ＋ 12e－＋ 12H＋＝ 6H2O 负极：2CH3OH –12e－＋2H2O＝12H＋＋2CO2三、CO燃料电池（总反应方程式均为：2CO ＋ O2 ＝ 2CO2）1、熔融盐（铂为两极、Li2CO3和Na2CO3的熔融盐作电解质）正极： O2 ＋ 4e－＋ 2CO2 ＝ 2CO32－负极： 2CO＋2CO32－– 4e－＝4CO22、酸性电解质（铂为两极、电解液H2SO4溶液）正极： O2 ＋ 4e－＋ 4H＋＝ 2H2O 负极： 2CO – 4e－＋ 2H2O ＝ 2CO2＋4H＋四、肼燃料电池（铂为两极、电解液KOH溶液）总反应方程式 N2H4＋ O2＝N2＋2H2O正极： O2＋ 2H2O ＋ 4e－＝ 4OH—负极：N2H4＋4OH—－4e－＝ N2＋4H2O五、甲烷燃料电池1．碱性电解质（铂为两极、电解液KOH溶液）总反应方程式 CH4＋2KOH＋ 2O2＝ K2CO3＋ 3H2O 正极： 2O2＋ 2H2O ＋ 8e－＝ 8OH—负极： CH4＋10OH—－8e－＝ CO32－＋7H2O2、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正极： 2O2＋ 8e－＋ 8H＋＝ 4H2O 负极： CH4－8e－＋ 2H2O ＝ 8H＋＋ CO2六、丙烷燃料电池（铂为两极、正极通入O2和CO2、负极通入丙烷、电解液有三种）1、电解质是熔融碳酸盐（K2CO3或Na2CO3）总反应方程式 C3H8 ＋ 5O2 ＝ 3CO2 ＋ 4H2O正极： 5O2 ＋ 20e－＋ 10CO2 ＝ 10CO32－ (还原反应)负极： C3H8 － 20e－＋ 10CO32－＝ 3CO2 ＋ 4H2O (氧化反应)2、酸性电解质（电解液H2SO4溶液）总反应方程式 C3H8 ＋ 5O2 ＝ 3CO2 ＋ 4H2O正极： 5O2 ＋ 20e－＋ 26H＋＝ 10H2O (还原反应)负极： C3H8 － 20e－＋ 6H2O ＝ 3CO2＋ 20 H＋(氧化反应)3、碱性电解质（铂为两极、电解液KOH溶液）总反应方程式 C3H8 ＋ 5O2 ＋6KOH ＝ 3 K2CO3 ＋ 7H2O正极： 5O2＋ 20e－＋ 10H2O ＝ 20OH— (还原反应)负极： C3H8 － 20e－＋ 26 OH—＝ 3CO32－＋ 17H2O (氧化反应)七、乙烷燃料电池（铂为两极、电解液KOH溶液）总反应方程式 2C2H6 ＋ 7O2 ＋ 8KOH ＝ 4K2CO3 ＋ 10H2O正极： 7O2＋ 28e－＋ 14H2O ＝ 28OH— (还原反应)负极： 2C2H6 － 28e－＋ 36 OH—＝ 4CO32－＋ 24H2O (氧化反应)电解池反应1、惰性电极条件下电解化学方程式：2NaCl＋2H2O 电解2NaOH＋H2↑＋Cl2↑离子方程式： 2Cl－＋2H2O电解2OH－＋H2↑＋Cl2↑阴极：2H＋＋2e－＝H2↑阳极：2Cl－－2e－＝Cl2↑化学方程式：2CuSO4＋2H2O 电解2Cu↓＋O2↑＋2H2SO4 离子方程式：2Cu2＋＋2H2O电解2Cu↓＋O2↑＋4H＋阴极：2Cu2＋＋ 4e－＝2Cu↓阳极：4OH－－4e－＝O2↑＋2H2O化学方程式：CuCl2电解Cu＋Cl2↑离子方程式：Cu2＋＋2Cl－电解Cu↓＋Cl2↑阴极：Cu2＋＋2e－＝Cu↓阳极：2Cl－－2e－＝Cl2↑化学方程式：2H2O 电解2H2↑＋O2↑阴极： 4H＋＋4e－＝2H2↑阳极：4OH－－4e－＝O2↑＋2H2O2、电镀：镀件作阴极，被镀金属作阳极，被镀金属的含氧酸盐作电解质溶液镀铜：CuSO4电镀液镀件(－) Cu2＋＋2e－＝Cu↓纯铜(＋) Cu–2e－＝Cu2＋镀锌：ZnSO4电镀液镀件(－) Zn2＋＋2e－＝Zn↓纯锌(＋) Zn–2e－＝Zn2＋镀银：AgNO3电镀液镀件(－) Ag＋＋e－＝Ag↓纯银(＋) Ag–e－＝Ag＋镀镍：NiSO4电镀液镀件(－) Ni2＋＋2e－＝Ni↓纯镍(＋) Ni–2e－＝Ni2＋3、熔融状态下的电解化学方程式：2NaCl(熔融)电解2Na＋Cl2↑离子方程式：2Na＋＋2Cl－(熔融)电解2Na＋Cl2↑阴极：2Na＋＋2e－＝2Na 阳极：2Cl－－4e－＝Cl2↑化学方程式：2Al2O3(熔融) 电解4Al＋2O2↑离子方程式：4Al3＋＋6O2－熔融电解Na3AlF6 4Al＋3O2↑阴极：4Al3＋＋12e－＝4Al 阳极：6O2－－12e－＝3O2↑。
甲醇燃料电池熔融碳酸盐
甲醇燃料电池熔融碳酸盐
（原创实用版）
目录
1.甲醇燃料电池的概述
2.熔融碳酸盐的作用和特点
3.甲醇燃料电池与熔融碳酸盐的结合
4.甲醇燃料电池熔融碳酸盐的应用前景
正文
一、甲醇燃料电池的概述
甲醇燃料电池是一种新型的燃料电池，其工作原理是通过氧化甲醇产生电子，从而转化为电能。
相较于传统的氢气燃料电池，甲醇燃料电池具有储存和运输方便、安全性高等优点，因此在近年来得到了广泛的关注。
二、熔融碳酸盐的作用和特点
熔融碳酸盐是一种在高温下具有良好离子导电性的物质，其主要作用是在甲醇燃料电池中作为电解质。
熔融碳酸盐的特点包括：离子导电性高、稳定性好、成本较低等，因此在甲醇燃料电池中具有很好的应用前景。
三、甲醇燃料电池与熔融碳酸盐的结合
甲醇燃料电池与熔融碳酸盐的结合，可以使电池在高温下保持良好的离子导电性，从而提高电池的性能。
此外，熔融碳酸盐还可以改善甲醇燃料电池的电极反应，进一步提高电池的效率。
四、甲醇燃料电池熔融碳酸盐的应用前景
随着甲醇燃料电池技术的不断发展，熔融碳酸盐在甲醇燃料电池中的应用前景十分广阔。
未来，随着甲醇燃料电池在能源、交通等领域的广泛应用，熔融碳酸盐作为甲醇燃料电池的电解质也将得到更广泛的关注和应
用。
甲醇氧气燃料电池电极反应式书写的思维建模
甲醇氧气燃料电池电极反应式书写的思维建模摘要： 甲醇氧气燃料电池电极反应式书写是燃料电池中相对较难的部分，通过探究甲醇氧气燃料电池不同环境的电极反应的机理，有利于对同类燃料电池的反应原理的理解。
如通过书写酸性环境（稀H 2SO 4溶液作电解质溶液）、碱性环境（KOH 溶液作为电解质溶液）、熔融金属氧化物（可以传导O 2-）、熔融的碳酸盐四种环境中的正极和负极的电极反应式，可以建立起一种含碳、氢、氧元素燃料电池电极反应式书写的思维模型，以致能够快速、准确的书写含碳、氢、氧元素燃料电池电极反应式。
关键词： 思维建模；基元反应；燃料电池；电解质溶液燃料电池电极反应的书写因为环境的不同，所涉及的反应机理不一样，书写起来感觉较为复杂，但如果按照最基本的反应（基元反应）一步一步的书写，最后把这几个反应加合起来，就可以得到最终的电极反应式。
书写的基本思路是:按反应的先后顺序，连续写出每一步的基元反应，再利用产物，书写下一步发生的反应，如同链式连锁反应一样，书写到不能书写为止（即直至不反应为止），再把各个反应式相加，得到最终的反应式就是该电极的电极反应式，这种方法可以较为准确书写电极反应式，可以更好的理解和掌握基础燃料电池的反应机理。
高中化学甲醇氧气燃料电池常涉及酸性环境（稀H 2SO 4溶液作电解质溶液）、碱性环境（KOH 溶液作为电解质溶液）、熔融金属氧化物（可以传导O 2-）环境、熔融的碳酸盐环境等四种反应环境。
甲醇燃料电池是高中化学学习中基础的燃料电池。
通过甲醇燃料电池电极反应式的书写，可以建立起含碳、氢、氧元素燃料电池电极反应式书写的思维模型。
一、酸性环境（稀H 2SO 4溶液）酸性环境中，通入燃料的一极为负极，燃料发生氧化反应。
甲醇燃料电池CH3OH被氧化后产物微粒通常为C4+和H+，所以负极发生的第一步反应为：CH3OH-6e-= C4++ O2-+4H+，在水溶液体系中，C4+和O2-能与水发生C4++2H2O=CO2↑+4H+和O2-+2H+=H2O反应，然后利用产物CO2和H+进一步思考下一级的反应，但H+和CO2在酸性体系中不能和其它物质反应，达到链式反应的终点，反应式不能再往下写了，就将这几个反应式相加得：所得反应式CH3OH-6e-+H2O=CO2↑+6H+为酸性环境下甲醇氧气燃料电池的负极电极反应式。
燃料电池电极反应式的书写
欢迎共阅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。
参加北大附中课堂教学培训，感悟最深的是桑老师对燃料电池电极反应式的复习的处理，其式为： 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22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-。
?2．电解质是H2SO4溶液（酸性电解质）负极的电极反应式为：H2–2e- === 2H+正极是O2得到电子，即：O2 + 4e- === 2O2-，O2- 在酸性条件下不能单独存在，只能结合H+生成H2O即：O2- + 2 H+ === H2O，因此正极的电极反应式为：O2+ 4H++ 4e-=== 2H2O(O2+ 4e-=== 2O2-，2O2- + 4H+ === 2H2O)? 负极的电极反应式为：CH4O -6e-+8OH-? === CO32-+ 6H2O2. 酸性电解质（H2SO4溶液为例）总反应: 2CH4O + 3O2 === 2CO2 + 4H2O正极的电极反应式为：3O2+12e-+12H+ === 6H2O负极的电极反应式为：2CH4O-12e-+2H2O === 12H++ 2CO2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,电解质溶液为KOH，生成的CO2还要与KOH反应生成K2CO3，所以总反应为：CH4+ 2KOH+ 2O2=== K2CO3 + 3H2O。
乙醇燃料电池四种环境方程式书写
乙醇燃料电池四种环境方程式书写法一：常用方法电极：惰性电极;燃料包含：h2;烃如：ch4;醇如：c2h5oh等。
电解质涵盖：①酸性电解质溶液例如：h2so4溶液;②碱性电解质溶液例如：naoh溶液;③熔融氧化物例如：y2o3;④熔融碳酸盐例如：k2co3等。
本文源自化学自习室!第一步：写出电池总反应式燃料电池的总反应与燃料的冷却反应一致，若产物能够和电解质反应则总反应为碘苯后的反应。
本文源自化学自习室!如氢氧燃料电池的总反应为：2h2+o2=2h2o;甲烷燃料电池(电解质溶液为naoh溶液)的反应为：ch4+2o2=co2+2h2o①co2+2naoh=na2co3+h2o②ch4+2o2+2naoh=na2co3+3h2o 本文源自化学自习室!本文来自化学自习室!根据燃料电池的特点，通常在负极上出现还原成反应的物质都就是o2，随着电解质溶液的相同，其电极反应有所不同，其实，我们只要记诵以下四种情况：(1)酸性电解质溶液环境下电极反应式：o2+4h++4e-=2h2o(2)碱性电解质溶液环境下电极反应式：o2+2h2o+4e-=4oh-(3)固体电解质(高温下能传导o2-)环境下电极反应式：o2+4e-=o2-(4)熔融碳酸盐(如：熔融k2co3)环境下电极反应式：o2+2co2+4e-=2co32- 。
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、负极反应之间存有如下关系：电池的总反应式=电池负极反应式+电池负极反应式故根据第一、二步写出的反应，有：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。
1、酸性条件燃料电池总反应：ch4+2o2=co2+2h2o①燃料电池负极反应：o2+4h++4e-=2h2o②ch4-8e-+2h2o=co2+8h+2、碱性条件ch4++2naoh=na2co3+3h2o①o2+2h2o+4e-=4oh-②ch4+10oh--8e-=co +7h2o3、液态电解质(高温下会传导o2-) 本文源自化学自习室!燃料电池总反应：ch4+2o2=co2+2h2o①燃料电池负极反应：o2+4e-=2o2-②ch4+o2--8e-=co2+2h2o4，熔融碳酸盐(例如：熔融k2co3)环境下本文源自化学自习室!电池总反应：ch4+2o2=co2+2h2o。
燃料电池电极反应式书写方法与学习方法
燃料电池电极反应式书写方法与学习方法燃料电池是现代社会中具有广阔发展前景的新能源，具有能量转换效率高、洁净无污染等特点，因此，燃料电池电极反应式的书写成了各省、市高考的热点。
小编在此整理了相关资料，希望能帮助到大家。
燃料电池电极反应式书写方法法一：常用方法电极：惰性电极;燃料包含：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。
本文来自化学自习室!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。
本文来自化学自习室!如氢氧燃料电池的总反应为：2H2+O2=2H2O;甲烷燃料电池(电解质溶液为NaOH溶液)的反应为：CH4+2O2=CO2+2H2O①CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O②①式+②式得燃料电池总反应为：CH4+2O2+2NaOH=Na2CO3+3H2O 本文来自化学自习室!本文来自化学自习室!第二步：写出电池的正极反应式本文来自化学自习室!根据燃料电池的特点，一般在正极上发生还原反应的物质都是O2，随着电解质溶液的不同，其电极反应有所不同，其实，我们只要熟记以下四种情况：(1)酸性电解质溶液环境下电极反应式：O2+4H++4e-=2H2O(2)碱性电解质溶液环境下电极反应式：O2+2H2O+4e-=4OH-(3)固体电解质(高温下能传导O2-)环境下电极反应式：O2+4e-=O2-(4)熔融碳酸盐(如：熔融K2CO3)环境下电极反应式：O2+2CO2+4e-=2CO32- 。
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+电池负极反应式故根据第一、二步写出的反应，有：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。
燃料电池电极反应式的书写巩固练习
《燃料电池电极反应式的书写》巩固练习1、电解质为酸性电解质溶液例1、科学家预言，燃料电池将是21世纪获得电力的重要途径，美国已计划将甲醇燃料用于军事目的。
一种甲醇燃料电池是采用铂或碳化钨作电极催化剂，在稀硫酸电解液中直接加入纯化后的甲醇，同时向一个电极通入空气。
试回答下列问题：⑴这种电池放电时发生的化学反应方程式是。
⑵此电池的正极发生的电极反应是；负极发生的电极反应是。
⑶电解液中的H+离子向极移动；向外电路释放电子的电极是。
⑷比起直接燃烧燃料产生电力，使用燃料电池有许多优点，其中主要有两点：首先是燃料电池的能量转化率高，其次是。
【参考答案】⑴2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O⑵正极3O2＋12H++12e-=6H2O；负极2CH3OH+2H2O－12e-=2CO2↑+12H+⑶正；负⑷对空气的污染较小【答案解析】因燃料电池电化学反应的最终产物与燃料燃烧的产物相同，又且其电解质溶液为稀硫酸，所以该电池反应方程式是2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O。
按上述燃料电池正极反应式的书写方法1知，在稀硫酸中，其正极反应式为：3O2＋12H++12e-=6H2O，然后在电子守恒的基础上利用总反应式减去正极反应式即得负极反应式为：2CH3OH+2H2O－12e-=2CO2↑+12H+。
由原电池原理知负极失电子后经导线转移到正极，所以正极上富集电子，根据电性关系知阳离子向正极移动，阴离子向负极移动。
故H+离子向正极移动，向外电路释放电子的电极是负极。
2、电解质为碱性电解质溶液例2、甲烷燃料电池的电解质溶液为KOH溶液，下列关于甲烷燃料电池的说法不正确的是（）A、负极反应式为CH4+10OH-－8e-=CO32-+7H2OB、正极反应式为O2＋2H2O +4e-=4OH-C、随着不断放电，电解质溶液碱性不变D、甲烷燃料电池的能量利用率比甲烷燃烧的能量利用率大【参考答案】C【答案解析】因甲烷燃料电池的电解质为KOH溶液，生成的CO2还要与KOH 反应生成K2CO3，故该电池发生的反应方程式是CH4+2OH-+2O2=CO32-+3H2O。
燃料电池电极反应式的书写
燃料电池电极反响式的书写燃料电池电极反响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。
参加北大附中课堂教学培训，感悟最深的是桑教师对燃料电池电极反响式的复习的处理，其复习教学设计如下：一、首先分清原电池的正、负极均为惰性电极，电极均不参与反响。
二、正极发生复原反响，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，其负极电极反响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，其电极反响式为：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,其电极反响式为：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，其电极反响式为：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,其电极反响式为：O2 + 4e- == 2O2-三、负极发生氧化反响,负极生成的离子一般与正极产场结合，有以下几种情况：(1)假设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) 假设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：酸性溶液中负极反响式为:：CH3OH - 6e- + H2O == CO2↑ + 6H+碱性溶浚中负极反响式为：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，总反响为：2H2 + O2 === 2H2O电极反响特别要注意电解质，有以下三种情况：1．电解质是KOH溶液〔碱性电解质〕负极发生的反响为：H2– 2e- === 2H+,2H+ + 2OH-=== 2H2O,所以：负极的电极反响式为：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，正极的电极反响式为：O2 +2H2O + 4e- === 4OH-。
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..参加北大附中课堂教学培训;感悟最深的是桑老师对燃料电池电极反应式的复习的处理;其复习教学设计如下：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+== 4H2O2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- == H2O2 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- ..2．电解质是H2SO4溶液酸性电解质负极的电极反应式为：H2–2e- === 2H+正极是O2得到电子;即：O2 + 4e- === 2O2- ;O2- 在酸性条件下不能单独存在;只能结合H+生成H2O即：O2- + 2 H+ === H2O;因此正极的电极反应式为：O2+ 4H++ 4e-=== 2H2OO2+ 4e-=== 2O2-;2O2-+ 4H+ === 2H2O3. 电解质是NaCl溶液中性电解质负极的电极反应式为：H2–2e- === 2H+正极的电极反应式为：O2 +2H2O + 4e- === 4OH-说明：1.碱性溶液反应物、生成物中均无H+2.酸性溶液反应物、生成物中均无OH-3.中性溶液反应物中无H+ 和OH-4.水溶液中不能出现O2-甲醇燃料电池甲醇燃料电池以铂为两极;用碱或酸作为电解质：1．碱性电解质KOH溶液为例总反应式：2CH4O + 3O2 +4KOH=== 2K2CO3 + 6H2O正极的电极反应式为：3O2+12e- + 6H20===12OH-负极的电极反应式为：CH4O -6e-+8OH- === CO32-+ 6H2O2. 酸性电解质H2SO4溶液为例总反应: 2CH4O + 3O2 === 2CO2 + 4H2O正极的电极反应式为：3O2+12e-+12H+ === 6H2O负极的电极反应式为：2CH4O-12e-+2H2O === 12H++ 2CO2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;电解质溶液为KOH;生成的CO2还要与KOH反应生成K2CO3;所以总反应为：CH4+ 2KOH+ 2O2 === K2CO3 + 3H2O..负极发生的反应：CH4– 8e- + 8OH- ==CO2 + 6H2O CO2 + 2OH- == CO32- + H2O;所以：负极的电极反应式为：CH4 + 10 OH-– 8e- === CO32- + 7H2O正极发生的反应有：O2 + 4e- === 2O2-和O2- +2H2O === 4OH- 所以：正极的电极反应式为：O2 + 2H2O + 4e- === 4OH-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四、铝–空气–海水电池我国首创以铝–空气–海水电池作为能源的新型海水标志灯;以海水为电解质;靠空气中的氧气使铝不断被氧化而产生电流..只要把灯放入海水中数分钟;就会发出耀眼的白光..电源负极材料为：铝；电源正极材料为：石墨、铂网等能导电的惰性材料..负极的电极反应式为：4Al－12e－===4Al3+；正极的电极反应式为：3O2+6H2O+12e－===12OH－总反应式为：4Al+3O2+6H2O===4AlOH3说明:铝板要及时更换; 铂做成网状是为了增大与氧气的接触面积.燃料电池的负极反应;一般较难写出;而正极反应和电池总反应却较易写出..在碱性条件正极反应为：O2 + 2H2O + 4e- = 4OH-；因此这类燃料电池的电极反应书写方法为：用电池总反应减去正极反应可得负极反应;这是写负极反应式的一种巧妙方法..如：某原电池中盛有KOH浓溶液;若分别向负极通入以下可燃性气体;向正极通入O2;则电路中就有电流通过;试完成下列问题：以④为例讲解此类电极反应的书写：方法一：直接书写负极反应步骤：①2CH3OH+_____-12e-=2CO32-+______抓住总反应中电子转移数②根据电极反应式左右同电性等电量原则确定OH-数：将左端“-12e-”移到右端看成“2CO32- + 12e-”即共16个负电荷;故左端应有“16 OH-” ③由“H”确定“H2O”的系数应为12..因此负极的电极反应为“2CH3OH+16OH--12e-=2CO32-+12H2O”方法二：先根据总反应写出正极反应：“3O2 +6H2O +12e- = 12OH-”;然后用总反应式：“2CH3OH+3O2+4OH-=2CO32-+6H2O”减去正极反应即可得负极反应..练习:2、写出乙烷;空气;KOH组成的燃料电池的电极反应..3、写甲烷燃料电池在固体电解质高温下能传导O2-下的电极反应式答案：正极反应：O2+4e-=202- 负极反应：CH4+4O2--8e-=CO2+2H2O4、写甲烷燃料电池在熔融碳酸盐如：熔融K2CO3环境下的电极反应式答案：正极反应式：O2+2CO2+4e－＝2CO-2负极反应式：3-8e－= 5CO2+2H2OCH4+4CO-23。