甲烷燃料电池在酸性和碱性条件下的方程式,碱性环境下甲烷燃料电池的方程式。
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甲烷燃料电池方程式
碱性介质下的甲烷燃料电池
负极:CH4+10OH
-
-
8e-===CO32-
+7H2O
正极:2O2+8e-+4H2O===8OH-
离子方程式为:CH4+2O2+2OH-===CO32-+3H2O
总反应方程式为:CH4+2O2+2KOH===K2CO3+3H2O
酸性介质下的甲烷燃料电池:
负极:CH4-8e-+2H2O===CO2+8H+
正极:2O2+8e-+8H+===4H2O
总反应方程式为:2O2+CH4===2H2O+CO2
反应情况:
1.随着电池不断放电,电解质溶液的碱性减小;
2.通常情况下,甲烷燃料电池的能量率大于甲烷燃烧的能量利用率。
甲烷燃料电池化学方程式
CH4+2O2+2OH-==CO32-+3H20
①就是CH4在O2中燃烧,生成的CO2和OH-反应生成CO32-的离子反应方程式接着写正极,记住:正极在碱性条件下的反应一定是:O2+4e-+2H2O==4OH-
②接着将总反应式减去正极反应式就是负极反应式,这里有一点非常重要,就是一定要将O2消去,因为原电池负极发生氧化反应,而O2发生还原反应
故一定要将O2消去将②X2
得到
2O2+8e-+4H2O===8OH-
③①-③
得到CH4-8e--4H2o+2OH-==CO32-+3H2O-8OH-移项的到负极反应式:CH4+10OH--8e-==CO32-+7H20总反应:CH4+2O2+2OH-==CO32-+3H20负极:CH4+10OH--8e-==CO32-+7H20正极:O2+4e-+2H2O==4OH-
甲烷燃料电池四种环境方程式
(1)酸性条件燃料电池总反应式:CH4+202═C02+2H2O;(2)碱性条件燃料电池总反应式:CH4+202+2Na0H═Na2C03+3H20;(3)固体电解质(高温下能传导02-)燃料电池总反应式:CH4+202═C02+2H20;(4)熔融碳酸盐(如:熔融K2C03)环境下电池总反应式:CH4+202═C02+2H20。
甲烷燃料电池在不同的环境下电极反应式的书写
(1)酸性条件,负极上燃料甲烷失电子发生氧化反应生成二氧化碳,则负极的电极反应式为:CH4-8e-+2H2O═CO2+8H+;正极上氧气得电子和氢离子反应生成水,电极反应式为2O2+8e-+8H+═42H2O;
故答案为:CH4-8e-+2H2O═CO2+8H+;2O2+8e-+8H+═42H2O.
(2)碱性条件下,正极上氧气得电子生成氢氧根离子,则正极电极反应式为:2O2+4H2O+8e-=8OH-;在负极上甲烷反应能生成二氧化碳和水,二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠,则负极电极反应式为:CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O;
故答案为:2O2+4H2O+8e-=8OH-;CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O.
(3)固体电解质中,正极上氧气得电子生成02-,则正极电极反应式为:2O2+8e-=402-;负极上甲烷失电子生成二氧化碳和水,则负极电极反应式为:CH4+4O2--8e-═CO2+2H2O;
故答案为:2O2+8e-=402-;CH4+4O2--8e-═CO2+2H2O;
(4)熔融碳酸盐(如:熔融K2C03)环境下,正极上氧气得电子生成碳酸根离子,正极反应式为2O2+4CO2+8e-═4CO32-,负极上甲烷失电子转化为二氧化碳,负极反应式为CH4+4CO32--8e-=5CO2+2H2O;
故答案为:2O2+4CO2+8e-═4CO32-;CH4+4CO32--8e-=5CO2+2H2O.
甲烷燃料电池酸性和碱性方程式是什么?
酸性方程式:O2+4e-+4H+=2H2O。
碱性方程式:O2+4e-+2H2O=4OH-。
甲烷是一种有机化合物,分子式是CH₄,分子量为16.043。甲烷是最简单的有机物,也是含碳量最小的烃。甲烷在自然界的分布很广,是天然气,沼气,坑气等的主要成分,俗称瓦斯。
甲烷主要应用
甲烷是一种很重要的燃料,是天然气的主要成分,约占87%。在标准压力的室温环境中,甲烷无色、无味;家用天然气的特殊味道,是为了安全而添加的人工气味,通常是使用甲硫醇或乙硫醇。在一大气压力的环境中,甲烷的沸点是−161°C。
空气中的瓦斯含量只要超过5%~15%就十分易燃。液化的甲烷不会燃烧,除非在高压的环境中(通常是4~5大气压力)。中国国家标准规定,甲烷气瓶为棕色,白字。
甲烷高温分解可得炭黑,用作颜料、油墨、油漆以及橡胶的添加剂等;氯仿和CCl4都是重要的溶剂。甲烷在自然界分布很广,是天然气、沼气、坑气的主要成分之一。它可用作燃料及制造氢、一氧化碳、炭黑、乙炔、氢氰酸及甲醛等物质的原料。
甲烷用作热水器、燃气炉热值测试标准燃料。生产可燃气体报警器的标准气,校正气。还可用作太阳能电池,非晶硅膜气相化学沉积的碳源。以及甲烷用作医药化工合成的生产原料。
以上内容参考:百度百科-甲烷燃料电池
高中化学常见的燃料电池电解液酸性、碱性燃烧的化学方程式有哪些?
1、氢氧燃料电池;酸性条件,负极:2H2-4e-=4H+;
正极:O2+4H+
+4e-=2H2O碱性条件,负极:2H2+4OH-
-4e-=4H2O;
正极:O2+2H2O
+4e-=4OH-
2、甲烷燃料电池;酸性条件,负极:CH4+2H2O-8e-=CO2+8H+;
正极:2O2+8H+
+8e-=4H2O碱性条件,负极:CH4+10OH-
-8e-=CO32-+7H2O;
正极:2O2+H2O
+8e-=8OH-
其他含碳的燃料电池在酸碱不同条件下的差别就是:酸性条件下生成二氧化碳,碱性条件生成的是碳酸根离子!
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