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电池

燃料电池的电化学反应产物是(燃料电池化学反应产物主要是)

工品易达2022-10-18电池11

燃料电池中以氢气为原料的产物是

A、燃料电池是发生化学反应将化学能转换为电能,故A错误;

B、反应中伴随能量损失,用部分化学能转换为热能和外界交换而散失,故B错误;

C、氢气在反应中生成水,所以使用氢燃料电池汽车能够实现“零排放”,故C正确;

D、氢氧燃料电池原料是氢气和氧气,可以补充,所以是可再生能源,故D正确.

故选CD.

燃料电池的电极反应

氧气不可能在负极反应,对于原电池,负极发生氧化反应,化合价升高,失去电子。反应物氧气中的o原子为0价,产物水中的o为-2价,化合价降低,发生还原反应,所以氧气不可能在负极发生反应。

对于氢氧燃料电池,当电解质溶液为酸性或中性溶液,电极反应式为

负极:2h2

-

4e-

=

4h+

正极:o2

+

4h+

+4e-

=

2h2o

总反应式:2h2

+

o2

=

2h2o

当电解质溶液为碱性溶液时,如koh

负极:2h2

+4oh-

-

4e-

=

4h2o

正极:o2

+

2h2o

+

4e-

=

4oh-

总反应式:2h2

+

o2

=

2h2o

燃料电池电极反应式是什么?

1、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。

2、电解质为中性或碱性电解质溶液(如氯化钠溶液或氢氧化钠溶液)

在中性或碱性环境中,O2-离子也不能单独存在,O2-离子只能结合H2O生成OH-离子,故在中性或碱性电解质溶液中,正极反应式为O2+2H2O +4e-=4OH-。

3、电解质为熔融的碳酸盐(如LiCO3和Na2CO3熔融盐混合物)

在熔融的碳酸盐环境中,O2-离子也不能单独存在, O2-离子可结合CO2生成CO32-离子,则其正极反应式为O2+2CO2 +4e-=2CO32-。

4、电解质为固体电解质(如固体氧化锆—氧化钇)

该固体电解质在高温下可允许O2-离子在其间通过,故其正极反应式应为O2+4e-=2O2-。

综上所述,燃料电池正极反应式本质都是O2+4e-=2O2-,在不同电解质环境中,其正极反应式的书写形式有所不同。因此在书写正极反应式时,要特别注意所给电解质的状态和电解质溶液的酸碱性。

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燃料电池的化学反应过程是怎样的?

这种电池的化学反应过程简单地说就是:在负极(氢极)一侧,依靠催化剂(白金电极)使氢(H2)离子化,成为易于反应的(H+)状态,这些分离出的氢离子通过电解液:例如苛性钾(KOH)等输送到正极(氧极即空气极),而被分离开的电子则经过外部电路也移到正极上,电子移动的过程就是产生电流过程,而在正极上氧分子和氢离子化合,产生水——这样一个过程就完成了产生电能的过程。

负极和正极分别由外部连续不断地供应氢(燃料)和氧(空气),这种反应连续不断地进行,在外部电路中电子也不断地流动,这就是我们所需要的电流。

化学燃料电池反应方程式

电池是运用氧化还原反应中得失电子的原理设计的

1、先分析得失电子的产物

氢气换电子生成氢离子(h+),

氧气得电子生成氧负离子(o2-)

2、再分析产物能否与电解质中的物质或离子反应,确定最终产物

这是写电极反应式的关键所在

如电解质是氢氧化钠溶液,则氢离子会与氢氧根反应生成水,故负极反应为h2-2e-+2oh-=2h2o

氧负离子会与水反应生成氢氧根,即o2+4e-+2h2o=4oh-

如电解质是稀硫酸溶液,则氢离子不会再反应,故负极反应为h2-2e--=2h+

氧负离子会与氢离子反应生成水,即o2+4e-+4h+=2h2o

如电解质是熔融li2o,则氢离子会与氧负离子反应生成水,故负极反应为h2-2e-+o2-=h2o

氧负离子不会再反应,即o2+4e-=2o2-

其它电解质中的反应照此进行。

3、最后根据电子守恒配平

怎样写燃料电池的化学方程式 电极方程式 简便方法技巧 包括中性酸性碱性

、 做差法:用总反应方程式减去某一极方程式等于另一极电极方程式。如在氢气作原料的酸性燃料电池中,总方程式为2H2+O2=2H2O 负极为2H2→4H++4e- 二者相减即得正极电极方程式O2+4H++4e-→2H2O 使用这种方法道理简单,但应注意被减的方程式中物质的系数应与总方程式中系数相一致。2、 直写法:根据元素化合价的变化,确定得失电子,并依据电荷守恒和原子守恒最终配平电极方程式。如碱性条件下的甲醇燃料电池,甲醇中C的化合价可认为为-2价,生成的CO32-中C为+4价,化合价变化了6,即1mol甲醇失6mole-.最后根据电荷和原子守恒,写出其负极的电极方程式为CH3OH+8OH-→CO32-+6H2O+6e- 此方法简单易行,提倡使用。但特别要注意电池的酸碱性环境的影响。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。若是氢氧燃料电池,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。若燃料是含碳元素的可燃物,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,如甲烷燃料电池在酸性电解质中生成CO2和H2O,即CH4+2O2=CO2+2H2O;在碱性电解质中生成CO32-离子和H2O,即CH4+2OH-+2O2=CO32-+3H2O。 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律是氧气,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五种情况归纳如下。 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。 ⑵电解质为中性或碱性电解质溶液(如氯化钠溶液或氢氧化钠溶液) 在中性或碱性环境中,O2-离子也不能单独存在,O2-离子只能结合H2O生成OH-离子,故在中性或碱性电解质溶液中,正极反应式为O2+2H2O +4e-=4OH-。 ⑶电解质为熔融的碳酸盐(如LiCO3和Na2CO3熔融盐混和物) 在熔融的碳酸盐环境中,O2-离子也不能单独存在, O2-离子可结合CO2生成CO32-离子,则其正极反应式为O2+2CO2 +4e-=2CO32-。 ⑷电解质为固体电解质(如固体氧化锆—氧化钇) 该固体电解质在高温下可允许O2-离子在其间通过,故其正极反应式应为O2+4e-=2O2-。 综上所述,燃料电池正极反应式本质都是O2+4e-=2O2-,在不同电解质环境中,其正极反应式的书写形式有所不同。因此在书写正极反应式时,要特别注意所给电解质的状态和电解质溶液的酸碱性。

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