甲醇燃料电池在熔融碳酸盐方程式
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、熔融碳酸盐简介1.熔融碳酸盐的性质2.熔融碳酸盐在甲醇燃料电池中的应用三、甲醇燃料电池熔融碳酸盐的研究现状与发展趋势1.我国在此领域的研究进展2.国际上的研究动态3.未来发展方向和前景正文: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、环保和可持续发展等特点。
随着能源和环境问题的日益严重,甲醇燃料电池熔融碳酸盐技术受到广泛关注。
甲醇燃料电池的工作原理是利用甲醇作为燃料,在阳极发生氧化反应,产生二氧化碳、质子和电子。
质子通过电解质传输到阴极,与氧气结合生成水。
电子则通过外部电路流向阳极,产生电流。
这一过程具有较高的能量转换效率,能够实现对能源的高效利用。
熔融碳酸盐是一种重要的电解质材料,具有良好的离子传输性能和热稳定性。
在甲醇燃料电池中,熔融碳酸盐起到传递质子的作用,有助于提高电池的性能。
同时,熔融碳酸盐具有较高的热稳定性,能够承受电池在高温条件下的运行。
我国在甲醇燃料电池熔融碳酸盐领域取得了一定的研究进展。
许多研究机构和企业纷纷投入人力物力进行技术研发,已取得了一些具有自主知识产权的核心技术。
然而,与国际先进水平相比,我国在某些方面仍存在一定差距。
为了缩小这一差距,我国需要继续加强甲醇燃料电池熔融碳酸盐技术的研究与开发。
一方面,加大政策扶持力度,为相关研究提供资金支持;另一方面,鼓励产学研合作,加速技术成果转化。
此外,还需培养一批专业人才,为我国甲醇燃料电池熔融碳酸盐领域的发展提供智力支持。
总之,甲醇燃料电池熔融碳酸盐技术具有广泛的应用前景。
在应对能源和环境挑战方面,这一技术具有巨大的潜力。
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。
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。
以甲烷燃料电池为例来分析在不同的环境下电极反应式的书写方法:1、酸性条件燃料电池总反应:CH4+2O2=CO2+2H2O①燃料电池正极反应:O2+4H++4e-=2H2O②①-②×2,得燃料电池负极反应:CH4-8e-+2H2O=CO2+8H+2、碱性条件燃料电池总反应:C H4+202+2NaOH=Na2CO3+3H2O①燃料电池正极反应:O2+2H2O+4e-=4OH-②①-②×2,得燃料电池负极反应:CH4+10OH--8e-=CO +7H2O3、固体电解质(高温下能传导O2-) 本文来自化学自习室!燃料电池总反应:CH4+2O2=CO2+2H2O①燃料电池正极反应:O2+4e-=2O2-②①-②×2,得燃料电池负极反应:CH4+O2--8e-=CO2+2H2O4,熔融碳酸盐(如:熔融K2CO3)环境下本文来自化学自习室!电池总反应:CH4+2O2=CO2+2H2O。
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+== 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-。
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——H2SO4)负极: Zn–2e-=Zn2+ (氧化反应) 正极: 2H++2e-=H2↑ (还原反应)离子方程式 Zn + 2H+= H2↑+ Zn2+2、铁碳电池:(负极——Fe、正极——C、电解液H2CO3 弱酸性)负极: Fe–2e-=Fe2+ (氧化反应) 正极:2H++2e-=H2↑ (还原反应)离子方程式 Fe+2H+=H2↑+Fe2+ (析氢腐蚀)3、铁碳电池:(负极——Fe、正极——C、电解液中性或碱性)OH (还原反应) 负极: 2Fe–4e-=2Fe2+ (氧化反应) 正极:O2+2H2O+4e-=4-化学方程式 2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2 (吸氧腐蚀)4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 2Fe(OH)3=Fe2O3 +3 H2O (铁锈的生成过程)4、铝镍电池:(负极——Al、正极——Ni 电解液 NaCl溶液、O2)OH(还原反应) 负极: 4Al–12e-=4Al3+ (氧化反应) 正极:3O2+6H2O+12e-=12-化学方程式 4Al+3O2+6H2O=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NH4Cl、MnO2的糊状物)负极:Zn-2e-=Zn2+ (氧化反应) 正极:2MnO2+2H++2e-=Mn2O3+H2O (还原反应)化学方程式 Zn+2NH4Cl+2MnO2=ZnCl2+Mn2O3+2NH3↑6、碱性锌锰干电池:(负极——Zn、正极——C、电解液KOH 、MnO2的糊状物)负极:Zn + 2OH-– 2e-= Zn(OH)2(氧化反应) 正极:2MnO2+2H2O+2e-=2MnOOH +2 OH-(还原反应) 化学方程式 Zn +2MnO2 +2H2O = Zn(OH)2+ MnOOH7、银锌电池:(负极——Zn、正极——Ag2O、电解液NaOH )负极:Zn+2OH––2e-= Zn(OH)2 (氧化反应) 正极:Ag2O + H2O + 2e-= 2Ag + 2 OH- (还原反应) 化学方程式 Zn + Ag2O + H2O = 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-=4Al3+ (氧化反应) 正极:3O2+6H2O+12e-=12OH-(还原反应)总反应式为: 4Al+3O2+6H2O=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–+ 2H2O = 2AlO2–+ 3H2负极(Al): 2Al + 8 OH–- 6e-= 2AlO2–+4H2O (氧化反应)正极(Mg): 6H2O + 6e-= 3H2↑+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——PbO2 电解液—浓硫酸)放电时负极: Pb-2e-+SO42-=PbSO4 (氧化反应) 正极: PbO2+2e-+4H++SO42-=PbSO4+2H2O (还原反应) 充电时阴极: PbSO4 + 2H++ 2e-= Pb+H2SO4 (还原反应)阳极: PbSO4 + 2H2O - 2e-= PbO2 + H2SO4 + 2H+ (氧化反应)总化学方程式 Pb+PbO2+ 2H2SO4放电2PbSO4+2H2O2.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—+ 2H2O = 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 + 2H2O (氧化反应)总化学方程式 Cd + 2NiOOH + 2H2O放电Cd(OH)2+ 2Ni(OH)25、氢——镍电池:(负极-LaNi5储氢合金、正极—NiOOH、电解质KOH+LiOH)放电时负极: LaNi5H 6-6e—+ 6OH–= LaNi5+ 6H2O (氧化反应)正极: 6NiOOH +6e—+ 6H2O =6 Ni(OH)2 + 6OH–(还原反应)充电时阴极: LaNi5+6e—+ 6H2O= LaNi5H 6+ 6OH–(还原反应)阳极: 6 Ni(OH)2 -6e—+ 6OH–= 6NiOOH + 6H2O (氧化反应)总化学方程式 LaNi5H 6+ 6NiOOH 放电LaNi5+ 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:2FeO42—+6e-+ 8H2O =2Fe (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-=2FeO42—+ 8H2O (氧化反应) 总化学方程式 3Zn + 2K2FeO4+ 8H2放电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↑。
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。
高中常见原电池电极反应式的书写
高中常见的原电池电极反应式的书写(十年高考)书写过程归纳:列物质,标得失(列出电极上的物质变化,根据价态变化标明电子得失)。
选离子,配电荷(根据介质选择合适的离子,配平电荷,使符合电荷守)。
巧用水,配个数(通常介质为水溶液,可选用水配平质量守恒)一次电池1、伏打电池:(负极—Zn、正极—Cu、电解液—H2SO4)负极:Zn–2e-==Zn2+(氧化反应) 正极:2H++2e-==H2↑ (还原反应)离子方程式Zn + 2H+ == Zn2+ +H2↑2、铁碳电池:(负极—Fe、正极—C、电解液H2CO3 弱酸性)负极:Fe–2e-==Fe2+(氧化反应) 正极:2H+ +2e- ==H2↑ (还原反应)离子方程式Fe +2H+== Fe2+ + H2↑(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-==2Fe2+(氧化反应) 正极:O2 + 4e- +2H2O ==4-OH(还原反应)化学方程式2Fe+O2+2H2O==2Fe(OH)2 (吸氧腐蚀) 4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)3 2Fe(OH)3==Fe2O3 +3 H2O (铁锈的生成过程)4.铝镍电池:(负极—Al、正极—Ni 电解液NaCl溶液、O2)负极:4Al–12e-==4Al3+ (氧化反应) 正极:3O2+12e- +6H2O==12-OH(还原反应)化学方程式4Al+3O2+6H2O==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NH4Cl、MnO2的糊状物)负极:Zn–2e-==Zn2+ (氧化反应) 正极:2NH4++2e- +2MnO2==2NH3+Mn2O3+H2O (还原反应) 化学方程式Zn+2NH4Cl+2MnO2=ZnCl2+Mn2O3+2NH3↑+H2O6、碱性锌锰干电池:(负极—Zn、正极—C、电解液KOH 、MnO2的糊状物)负极:Zn–2e- + 2OH-== Zn(OH)2(氧化反应)正极:2MnO2 + 2e- + 2H2O ==2MnOOH + 2OH-(还原反应)化学方程式Zn +2MnO2 +2H2O == Zn(OH)2+ 2MnOOH7、银锌电池:(负极—Zn、正极--Ag2O、电解液NaOH )负极:Zn–2e- +2OH–== Zn(OH)2 (氧化反应)正极:Ag2O + 2e- + H2O == 2Ag + 2OH-(还原反应)化学方程式Zn + Ag2O + H2O == Zn(OH)2 + 2Ag8、铝–空气–海水(负极--铝、正极--石墨、铂网等惰性材料、电解液--海水)负极:4Al-12e-==4Al3+ (氧化反应)正极:3O2 + 12e-+ 6H2O==12OH-(还原反应)总反应式为:4Al+3O2+6H2O===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)负极(Al):2Al- 6e- + 8OH–=2AlO2–+ 4H2O (氧化反应)正极(Mg):6H2O + 6e- =3H2↑+ 6OH–(还原反应)化学方程式:2Al + 2OH–+ 2H2O =2AlO2–+ 3H2↑10、锂电池一型:(负极--金属锂、正极--石墨、电解液LiAlCl4 -SOCl2)负极:8Li-8e-=8 Li + (氧化反应)正极:3SOCl2+8e-=SO32-+2S+6Cl-(还原反应)化学方程式8Li+3SOCl2 === Li2SO3 +6LiCl +2S二次电池(又叫蓄电池或充电电池)1、铅蓄电池:(负极—Pb 正极—PbO2 电解液—浓硫酸)放电时负极:Pb-2e-+SO42-=PbSO4(氧化反应)正极:PbO2+2e-+SO42-+4H+=PbSO4+2H2O (还原反应) 充电时阴极:PbSO4 + 2e-== Pb+ SO42-(还原反应)阳极:PbSO4-2e- + 2H2O == PbO2 + SO42-+ 4H+(氧化反应)放电2PbSO4+2H2O总化学方程式Pb+PbO2 + 2H2SO4充电2、铁--镍电池:(负极-- Fe 、正极—NiO 2、电解质溶液为KOH溶液)放电时负极:Fe-2e—+ 2OH– == Fe (OH)2 (氧化反应)正极:NiO2+ 2e—+ 2H2O == Ni(OH)2 + 2OH–(还原反应) 充电时阴极:Fe (OH)2 + 2e—== Fe + 2OH–(还原反应)阳极:Ni(OH)2-2e—+ 2OH– == NiO 2 + 2H2O (氧化反应) 总化学方程式Fe + NiO 2+ 2H2O放电Fe (OH)2 + Ni(OH)23、LiFePO4电池(正极—LiFePO4,负极—石墨,含Li+导电固体为电解质)放电时负极:Li -e— ==Li +(氧化反应)正极:FePO4 + e—+ Li+ == LiFePO4 (还原反应)充电时:阴极:Li+ + e—== Li (还原反应)阳极:LiFePO4-e—== FePO4 + Li+(氧化反应)总化学方程式FePO4 + Li 放电LiFePO44、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—+ 2OH– == Cd(OH)2 (氧化反应) Ni(OH)2+Cd(OH)2正极:2NiOOH + 2e—+ 2H2O == 2Ni(OH)2+ 2OH–(还原反应)充电时阴极:Cd(OH)2 + 2e—== Cd + 2OH–(还原反应)阳极:2Ni(OH)2-2e—+ 2OH– == 2NiOOH + 2H2O (氧化反应) 总化学方程式Cd + 2NiOOH + 2H2O放电Cd(OH)2 + 2Ni(OH)25、氢--镍电池:(负极-LaNi5储氢合金、正极—NiOOH、电解质KOH+LiOH)放电时负极:LaNi5H 6-6e—+ 6OH–== LaNi5 + 6H2O (氧化反应)正极:6NiOOH +6e—+ 6H2O ==6 Ni(OH)2 + 6OH–(还原反应) 充电时阴极:LaNi5 +6e—+ 6H2O== LaNi5H 6+ 6OH–(还原反应)阳极: 6 Ni(OH)2 -6e—+ 6OH–== 6NiOOH + 6H2O (氧化反应) 总化学方程式LaNi5H 6 + 6NiOOH 放电LaNi5 + 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- + 6OH–== 3Zn(OH)2 (氧化反应)正极:2FeO42—+6e-+ 8H2O == 2Fe (OH)3 + 10OH–(还原反应)充电时阴极:3Zn(OH)2 + 6e- == 3Zn + 6OH–(还原反应)阳极:2Fe(OH)3-6e-+ 10OH–== 2FeO42—+ 8H2O (氧化反应)总化学方程式3Zn + 2K2FeO4 + 8H2O 放电3Zn(OH)2 + 2Fe(OH)3 + 4KOH7、锂电池二型(负极LiC6、正极含锂的二氧化钴LiCoO2、充电时LiCoO2中Li被氧化,Li+还原以Li原子形式嵌入电池负极材料碳C6中,以LiC6表示)放电时负极: LiC6 –xe- =Li(1-x)C6 + x Li+ (氧化反应)正极:Li(1-x)CoO2 + xe- + x Li+ == LiCoO2(还原反应)充电时阴极:Li(1-x)C6+ xe-+ x Li+ =LiC6(还原反应)阳极:LiCoO2 –xe-=Li(1-x)CoO2 + x Li+(氧化反应)总反应方程式Li(1-x)CoO2 + LiC6 放电LiCoO2 + Li(1-x)C6注意:可充电电池充电时与电源的连接可充电电池用完后充电时,原电池的负极与外电源的负极相连,原电池的正极与外电源的正极相连。
2020届高三化学高考专题复习备考策略《电极反应书写》
原电池电极反应书写一、书写技巧(三步法):以“甲醇——氧气——KOH 溶液”为例任何一个电极反应一定遵循三个守恒:①得失电子守恒;②电荷守恒;③原子守恒(质量守恒),接下来我们就按照这三步走来书写电极反应(切记:按顺序写)得电子me电荷数—m 失电子—ne 电荷数n1、得失电子守恒:负极:CH3OH—6e- —— CO 3 2—(CH3OH 变成CO 3 2—失去6 个电子,此时电荷数左边+6 价,右边—2 价,电荷不守恒) 正极:O2 + 4e- ——(O2 到底是变成了OH—还是H2O,不清楚,但一定是得到4 个电子,此时电荷数左边—2 价,右边0 价,电荷不守恒)2、电荷守恒:电极反应左、右两边的正电荷和负电荷数相等根据第一步得失电子守恒,正、负极电荷明显不守恒,接下来要寻找电解质溶液的性质,本题是KOH 溶液,为碱性,平衡电荷为OH—负极:CH3OH—6e- +8OH———CO 3 2—(电荷数左边+6 价,右边—2 价,因此左边配8 个OH—) 正极:O2+ 4e- + ——4OH—(电荷数左边—2 价,右边0 价,因此右边配4 个OH—)3、原子守恒(质量守恒):电极反应两边同种原子的原子个数相等负极:CH3OH—6e- +8OH—==CO 3 2—+6H2O(负极电荷已经守恒,但原子不守恒,所以右边配6 H2O) 正极:O2+ 4e- +2 H2O==4OH—(正极电荷已经守恒,但原子不守恒,所以左边配2H2O)常见规律:若为酸性介质,先补H+,另一边补H2O;若为碱性介质,先补OH—,另一边补H2O【注意】①该法书写电极是各写各的电极,因此正负极电子数可能不相等,所以最后再用最小公倍数写出总方程式②碱性溶液反应物、生成物中均无H+,酸性溶液反应物、生成物中均无OH-,中性溶液反应物中无H+ 和OH-—③水溶液中不能出现O2-④有机物中化合价处理方法:“氧—2,氢+1,最后算碳化合价”,并且要注意溶液环境与产物之间的反应,碱性环境下,C 元素最终产物应为CO 3 2—二、常见燃料电池的电极反应书写(1)氢氧燃料电池(金属铂Pt 或石墨做电极材料)①酸性介质(如H2SO4),电极反应:负极:;正极:总反应:②碱性介质(如KOH),电极反应:负极:总反应:(2)甲烷燃料电池①酸性介质(如H 2SO4),电极反应:负极:;正极:;正极:;正极:;正极:;正极:;正极:总反应:②碱性介质(如 KOH),电极反应:负极:总反应:③熔融碳酸盐(如熔融 K 2CO 3)环境下:负极:总反应: ④固体电解质(高温下能传导 O 2-): 负极:总反应:(3)甲醇燃料电池①酸性介质(如 H 2SO 4),电极反应: 负极:总反应:②碱性介质(如 KOH),电极反应: 负极:总反应:③熔融碳酸盐(如熔融 K 2CO 3)环境下:负极:总反应:④固体电解质(高温下能传导 O 2-): 负极:总反应:(4)乙烷燃料电池①酸性介质(如 H 2SO 4),电极反应: 负极:总反应:②碱性介质(如 KOH),电极反应: 负极:总反应:③熔融碳酸盐(如熔融 K 2CO 3)环境下:负极:总反应:④固体电解质(高温下能传导 O 2-): 负极: (5)丙烷燃料电池①酸性介质(如 H 2SO 4),电极反应: 负极: ;正极:总反应:;正极: ;正极:;正极: ;正极: ;正极: ;正极:三、 可充电电池的反应规律 ( 二次电池 ) : 铅蓄电池电池总反应为: Pb s ( ) + P bO 2 ( s ) +2 H 2 S O 4 ( a q ) PbSO 2 4 s ) ( +2 H 2 O (l) 2 — ( a q ) — 2 e —PbSO 4 ( s )( 氧化反应 ) 正极 ( P bO 2 ) : PbO 2 ) s ( + H 4 + + S O 4 2 — ( a q ) + e 2 PbSO 4 ) s ( +H 2 2 O (l) ( 还原反应 ) 充电反应是上述反应的逆过程,则电极反应:阴极: P bSO 4 ( s ) +2 e — Pb(s) + S O 4 2 — ( a q ) ( 还原反应 )②碱性介质(如KOH),电极反应:负极:总反应:③熔融碳酸盐(如熔融K2CO3)环境下:负极:总反应:④固体电解质(高温下能传导O2-):负极:总反应:(6)乙醇(二甲醚)燃料电池①酸性介质(如H2SO4),电极反应:负极:总反应:②碱性介质(如KOH),电极反应:负极:总反应:③熔融碳酸盐(如熔融K2CO3)环境下:负极:总反应:④固体电解质(高温下能传导O2-):负极:(7)CO 燃料电池①酸性介质(如H2SO4),电极反应:负极:总反应:②碱性介质(如KOH),电极反应:负极:总反应:③熔融碳酸盐(如熔融K2CO3)环境下:负极:总反应:④固体电解质(高温下能传导O2-):负极:(8)肼燃料电池①酸性介质(如H2SO4),电极反应:负极:总反应:②碱性介质(如KOH),电极反应:负极:总反应:放电电极反应:负极(Pb):Pb (s)+SO4阳极:PbSO4(s)+2H2O(l)—2e—PbO2(s)+4H++SO42—(aq) (氧化反应) 规律:①可充电电池有充电和放电两个过程,放电时是原电池反应,充电时是电解池反应②放电时的负极反应和充电时的阴极反应、放电时的正极反应和充电时的阳极反应在形式上互逆。
课时6.2.3 拓展1 燃料电池及其它新型电池电极反应式的书写
燃料电池及其它新型电池电极反应式的书写一、电极反应遵循的三个守恒观察铅蓄电池的正、负极电极反应负极反应 Pb(s)+SO 2-4(aq)-2e -===PbSO 4(s)正极反应 PbO 2(s)+4H +(aq)+SO 2-4(aq)+2e -===PbSO 4(s)+2H 2O(l) 总反应 Pb(s)+PbO 2(s)+2H 2SO 4(aq)2PbSO 4(s)+2H 2O(l)规律任何一个电极反应等号左、右两边一定遵循:得失电子守恒、电荷守恒、原子守恒1、得失电子守恒(1)n +−−→−-电荷数失电子—ne ,m —电荷数得电子−−→−-+m e(2)元素的化合价每升高一价,则元素的原子就会失去一个电子(3)元素的化合价每降低一价,则元素的原子就会得到一个电子 2、电荷守恒:电极反应左、右两边的正电荷和负电荷数相等 3、原子守恒(质量守恒):电极反应左、右两边同种原子的原子个数一定相等 二、电极反应的书写方法1、直观法:针对比较简单的原电池可以采取直观法,先确定原电池的正、负极,列出正、负极上反应的物质,并标出相同数目电子的得失【微点拨】注意负极反应生成的阳离子与电解质溶液中的阴离子是否共存。
若不共存,则电解质溶液中的阴离子应写入负极反应式中 【对点训练1】装置图Zn ——Cu (稀硫酸)总反应负极反应 正极反应 Al ——Mg (稀盐酸)总反应负极反应 正极反应 Cu ——Ag (硝酸银溶液)总反应负极反应 正极反应 Fe ——Cu (FeCl 3溶液)总反应负极反应 正极反应2、用差值法写电极反应方程式:正、负极反应相加得到电池反应的离子方程式。
反之,若能写出已知电池的总反应的离子方程式,可以减去较易写出的电极反应式,从而得到较难写出的电极反应式复杂电极反应式===总反应式—简单的电极反应式装置图Al——Cu (稀硝酸)总反应负极反应正极反应Al——Cu (浓硝酸)总反应负极反应正极反应Al——Mg (NaOH溶液)总反应负极反应正极反应铅蓄电池总反应负极反应正极反应3、以“甲醇——氧气——KOH溶液”为例第一步:得失电子守恒n+−−→−-电荷数失电子—ne,m—电荷数得电子−−→−-+m e负极的甲醇在碱性环境中变成CO 32-失去6个电子,写成-6e-;正极的O2到底是变成了OH-还是H2O,一定是得到4个电子,写成+4e-,此步称之为得、失电子守恒负极反应:CH3OH—6e-— CO32-;正极反应:O2+4e-—第二步:电荷守恒此时负极反应左边的电荷数为+6,右边的电荷数为-2,电荷显然不守恒,为了使左、右两边电荷守恒必需在左边配8个OH-;正极反应的左边电荷数为-4,右边的电荷数为0,为了使左、右两边电荷守恒必需在右边配4个OH-,此步称之为电荷守恒负极反应:CH3OH—6e—+8OH-—CO32-;正极反应:O2+4e-—4OH-第三步:原子守恒观察负极反应左、右两边的原子个数,C守恒,H、O不守恒,需在右边配6 个H2O;而正极反应H、O不守恒,需在左边配2个H2O,此步称之为原子守恒负极反应:CH3OH—6e-+8OH-+6H2O===CO32-;正极反应:O2+4e-+2H2O===4OH-【微点拨】①该法书写电极是各写各的电极,因此正负极电子数可能不相等,所以最后再用最小公倍数写出总方程式②若为酸性介质,先补H+,另一边补H2O;若为碱性介质,先补OH—,另一边补H2O③有机物中化合价处理方法:“氧-2,氢+1,最后算碳化合价”,并且要注意溶液环境与产物之间的反应,碱性环境下,C元素最终产物应为CO32-④水溶液中不能出现O2-;碱性溶液反应物、生成物中均无H+;酸性溶液反应物、生成物中均无OH-,中性溶液反应物中无H+ 和OH -燃料电池的构成燃料电池装置示意图燃料电池是通过燃料气体与氧气分别在两个电极上发生氧化还原反应,将化学能直接转化为电能的装置。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
甲醇燃料电池在熔融碳酸盐方程式
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
熔融碳酸盐燃料电池,首字母缩写为MCFC,通常被称为第二代燃料电池,因为预期它将继磷酸盐燃料电池之后进入商业化阶段。
MCFC的工作温度为873-923K,因而,与低温燃料电池相比,有几个潜在优势。
首先,在MCFC的工作温度下,燃料(如天然气)的重整可在电池堆内部进行,既降低了系统成本,又提高了效率;其次,电池反应高温余热可用于工业加工或锅炉循环;第三,几乎所有燃料重整都产生CO,它可使低温燃料电池电极催化剂中毒,但却可成为MCFC的燃料。
MCFC的缺点是在其工作温度下,电解质的腐蚀性强,阴极需不断供应CO2。
MCFC的研究开发始于1950年,其后近半个世纪时间内,在电极反应机理、电池材料、电池性能和制造技术等方面,均取得了巨大进展,规模不断扩大,几年前即己达到100kw水平,目前已达到250-2000kw。