燃料电池方程式的书写例题(原电池方程式书写题有答案)
燃料电池方程式怎么写
以氢氧燃料电池为例:
总反应为:2H2+O2=2H2O
1.碱性电解质
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.酸性电解质
负极的电极反应式为:H2 +2e-=2H+
正极的电极反应式为:O2+4H++4e-=2H2O
3. 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+H2O+4e-=4OH-
高中燃料电池反应方程式集锦
氢氧燃料电池以碱为电解质放电反应 正极(O2)反应式:O2+2H2O+4e-=4OH-(还原反应), 负极(H2):2H2-4e-+4OH-=4H2O(氧化反应) 总反应:2H2+O2=2H2O
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。
熔融碳酸盐燃料电池电极方程式的书写
你错在参与反应的是CO3^2-,而不是O^2-。因为电解质:熔融Li2CO3和Na2CO3的混合物,CO为负极燃气,空气与CO2的混合气体为正极助燃气。负极消耗CO3^2-离子,所以正极就要产生CO3^2-。
负极:2CO+2CO3^2-=4CO2
正极:O2+2CO2+4e^-=2CO3^2-
希望我的回答能对你的学习有帮助!
如何书写燃料电池的电极方程式
以氢氧燃料电池为例:
(1)如果在中性环境下:
负极:2H2 - 4e- === 4H+
正极:O2 + 2H2O + 4e- === 4OH-
总反应2H2 + O2 == 2H2O
(2)如果在酸性条件下,OH-在酸性环境下会变成水,只要把正极的OH-变成水就可以了。
负极:2H2 - 4e- === 4H+
正极:O2 + 4e- + 4H+ === 2H2O
总反应2H2 + O2 == 2H2O
(3)如果在碱酸性条件下,H+在碱性环境下会变成水,只要把负极的H+变成水就可以了。
负极:2H2 + 4OH- - 4e- === 4H2O
正极:O2 + 2H2O + 4e- === 4OH-
总反应2H2 + O2 == 2H2O
希望会对你有所帮助。
高中化学燃料电池电极方程式的书写。举出常见的一些。
先找具有还原性的物质,这是负极的活性材料,有它就能确定负极是哪个,再找有氧化性的物质,这是正极活性材料,它所在的电极就是正极。
根据氧化还原反应规律,推测氧化产物和还原产物,这就准备开始写了。
比如甲烷、氧气、KOH溶液组成燃料电池:
具有还原性的是甲烷,在负极被氧化;具有氧化性的是氧气,在正极被还原。
根据氧化还原反应规律,推测CH4(其中C为-4价,H为+1价,只能是C被氧化)在碱性溶液中被氧化成CO32-。而O2则会变成OH-。
负极:CH4
—
CO32-,正极:O2
—
OH-
根据化合价升降,标出得失电子数
负极:CH4
-
8e-
—
CO32-,正极:O2
+
4e-
—
OH-
根据电荷守恒和质量守恒,配平电极反应式
负极:CH4
-
8e-
+
10OH-
—
CO32-
+
7H2O,正极:O2
+
4e-
+
2H2O
—
4OH-
最后根据得失电子总数相等,将电极反应式修正一下
负极:CH4
-
8e-
+
10OH-
=
CO32-
+
7H2O,正极:2O2
+
8e-
+
4H2O
=
8OH-
写电极反应式时需要注意电解质溶液,如果上述甲烷、氧气是在稀硫酸溶液中,则需改写为
负极:CH4
-
8e-
+
2H2O
=
CO2↑
+
8H+,正极:2O2
+
8e-
+
8H+
=
4H2O
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