有机物燃料电池正负极的反应方程式书写

2024-04-28

1. 有机物燃料电池正负极的反应方程式书写

亲爱的同学们,你们知道酸性燃料电池电极反应式书写怎么判断得失电子数?怎么配平电荷守恒?怎么处理氧离子?有无后续反应?遵循什么步骤和原理?乾隆老师独特的思路方法,呈现给大家,欢迎观看、点赞、提问和分享!

有机物燃料电池正负极的反应方程式书写

2. 有机物燃料电池正负极的反应方程式书写

碱性溶液燃料电池(如电解质溶液为KOH溶液或NaOH 溶液,电极为惰性电极)。
固定正极反应式:O2+2H2O+4e-=4OH- 反应过程:O2+4e-=2O2-,2O2-+2H2O=4OH- 
O2-在碱性条件下不能单独存在,只能结合H2O生成OH-。例: CH3OH|KOH(aq)|O2 总反应式:2CH3OH+3O2+4OH-=2CO3 2-+6H2O。( 反应过程:2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O,2CO2+4OH-= 2CO3 2-+2H2O)正极反应式:3O2+6H2O+12e-=12OH- (O2+2H2O+4e-=4OH-)负极反应式:2CH3OH+16OH--12e-=2CO3 2-+12H2O(CH3OH+8OH--6e-=CO3 2-+6H2O)电解液pH变化:pH变小。(从总反应看,既反应了碱又生成水,使电解液碱性减弱)  
酸性溶液燃料电池(如电解质溶液为H2SO4 溶液或H3PO4 溶液,电极为惰性电极)。
固定正极反应式:O2+4H++4e-=2H2O 反应过程:O2+4e-=2O2-,2O2-+4H+=2H2O O2-在酸性条件下不能单独存在,只能结合H+生成H2O。例: CH3CH2OH|H2SO4(30%)|O2 总反应式:CH3CH2OH+3O2=2CO2+3H2O。反应过程:CH3CH2OH+3O2=2CO2+3H2O,生成物不与电解液反应此反应,即为总反应式。正极反应式:3O2+12++12e-=6H2O (O2+4H++4e-=2H2O)负极反应式:CH3CH2OH+3H2O-12e-=2CO2+12H+ 电解液pH变化:pH变大。(从总反应看,反应生成水,稀释电解液,使电解液酸性减弱)  
.熔融盐燃料电池(熔融K2CO3 或Li2CO3 或Li2CO3—Na2CO3)。
固定正极反应式:O2+4e-+2CO2=2CO3 2- 例:熔融盐燃料电池具有高的发电效率,因而受到重视,可用 Li2CO3 和Na2CO3 的熔融盐混合物作电解质,CO为阳极燃气,空气与CO2 的混合气为阴极助燃气, 制得在650℃下工作的燃料电池,完成有关的电池反应式:总反应式:2CO+O2=2CO2。正极反应式:O2+4e-+2CO2=2CO3 2- 负极反应式:2CO+2CO3 2--4e-=4CO2 (CO+CO3 2--2e+=2CO2)  
固体氧化物燃料电池(电池的电解质传递O2-)。
固定正极反应式:O2+4e-=2O2- 例:一个电极通入空气,另一个电极通入CH4,电池的电解质是掺杂了Y2O3 的ZrO2 晶体,它在高温下能传递O2-。
总反应式:CH4+2O2=CO2+2H2O。
正极反应式:2O2+8e-=4O2- (O2+4e-=2O2-)负极反应式:CH4+4O2--8e-=CO2+2H2O

3. 有机物燃料电池正负极的反应方程式书写

1.
碱性溶液燃料电池(如电解质溶液为KOH溶液或NaOH 溶液,电极为惰性电极)。
固定正极反应式:O2+2H2O+4e-=4OH- 反应过程:O2+4e-=2O2-,2O2-+2H2O=4OH- 
O2-在碱性条件下不能单独存在,只能结合H2O生成OH-。例: CH3OH|KOH(aq)|O2 总反应式:2CH3OH+3O2+4OH-=2CO3 2-+6H2O。( 反应过程:2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O,2CO2+4OH-= 2CO3 2-+2H2O)正极反应式:3O2+6H2O+12e-=12OH- (O2+2H2O+4e-=4OH-)负极反应式:2CH3OH+16OH--12e-=2CO3 2-+12H2O(CH3OH+8OH--6e-=CO3 2-+6H2O)电解液pH变化:pH变小。(从总反应看,既反应了碱又生成水,使电解液碱性减弱) 
2.
酸性溶液燃料电池(如电解质溶液为H2SO4 溶液或H3PO4 溶液,电极为惰性电极)。
固定正极反应式:O2+4H++4e-=2H2O 反应过程:O2+4e-=2O2-,2O2-+4H+=2H2O O2-在酸性条件下不能单独存在,只能结合H+生成H2O。例: CH3CH2OH|H2SO4(30%)|O2 总反应式:CH3CH2OH+3O2=2CO2+3H2O。反应过程:CH3CH2OH+3O2=2CO2+3H2O,生成物不与电解液反应此反应,即为总反应式。正极反应式:3O2+12++12e-=6H2O (O2+4H++4e-=2H2O)负极反应式:CH3CH2OH+3H2O-12e-=2CO2+12H+ 电解液pH变化:pH变大。(从总反应看,反应生成水,稀释电解液,使电解液酸性减弱) 
3.
.熔融盐燃料电池(熔融K2CO3 或Li2CO3 或Li2CO3—Na2CO3)。
固定正极反应式:O2+4e-+2CO2=2CO3 2- 例:熔融盐燃料电池具有高的发电效率,因而受到重视,可用 Li2CO3 和Na2CO3 的熔融盐混合物作电解质,CO为阳极燃气,空气与CO2 的混合气为阴极助燃气, 制得在650℃下工作的燃料电池,完成有关的电池反应式:总反应式:2CO+O2=2CO2。正极反应式:O2+4e-+2CO2=2CO3 2- 负极反应式:2CO+2CO3 2--4e-=4CO2 (CO+CO3 2--2e+=2CO2) 
4.
固体氧化物燃料电池(电池的电解质传递O2-)。
固定正极反应式:O2+4e-=2O2- 例:一个电极通入空气,另一个电极通入CH4,电池的电解质是掺杂了Y2O3 的ZrO2 晶体,它在高温下能传递O2-。
总反应式:CH4+2O2=CO2+2H2O。
正极反应式:2O2+8e-=4O2- (O2+4e-=2O2-)负极反应式:CH4+4O2--8e-=CO2+2H2O

有机物燃料电池正负极的反应方程式书写

4. 怎样写燃料电池的负极反应方程式我不知道燃料电池的

有机物做燃料电池的电极反应式的书写
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 CO3^2-
(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^-= 2O^2- 
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:
若负极通入的气体为CH4、CH3OH、C2H5OH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:
酸性溶液负极:CH3OH - 6e^-+ H2O == CO2↑ + 6H^+
碱性溶浚中负极:CH3OH - 8e- + 10OH^- == CO3^2-+ 7H2O
甲醇燃料电池
甲醇燃料电池以铂为两极:
1、碱性电解质(KOH溶液为例)
总反应:2CH3OH + 3O2 +4KOH = 2K2CO3 + 6H2O
正极:3O2+12e^-+ 6H20=12OH- 
负极:CH3OH -6e^-+8OH^- = CO3^2- + 6H2O 
2、 酸性电解质(H2SO4溶液为例)
总反应:2CH3OH + 3O2 = 2CO2 + 4H2O
正极:3O2+12e^-+12H^+= 6H2O 
负极:2CH3OH-12e^-+2H2O = 12H^++2CO2
3、中性电解质(NaCl溶液为例)
总反应:2CH3OH + 3O2 = 2CO2 + 4H2O
负极:2CH3OH + 2H2O - 12e^- = 2CO2 + 12H^+ 正极:3O2 + 12H^+ + 12e^- = 6H2O
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,
1、碱性电解质(KOH溶液为例)
总反应为:CH4 + 2KOH+ 2O2= K2CO3 + 3H2O.负极:CH4 + 10 OH^-– 8e^-= CO3^2- + 7H2O 
正极:O2 + 2H2O + 4e^-= 4OH^-
2、酸性电解质( H2SO4溶液为例)
总反应:CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O 
正极:2O2 +8e^- +8H^+ =4H2O 负极:CH4 +2H2O-8e^-=CO2 +8H^+
3、中性电解质(NaCl溶液为例)
总反应:CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O 
正极:2O2 +8e^- +4H2O=8OH^- 负极:CH4 +2H2O-8e^-=CO2 +8H^+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 
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5. 书写燃料电池的正负极方程式的技巧

燃料电池正极一般为氧气如甲烷电池:
碱性
总反应式:CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O
正极O2+4e-+H2O=4OH-
负极其实就是总反应式减去正极即
CH4-8e-  -4H2O+2OH-=CO32-+3H2O-8OH-
等于CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O
酸性就是加一步OH-+H+=H2O
将H+加在等号前并生成水,产物没有OH-

书写燃料电池的正负极方程式的技巧

6. 怎么写化学燃料电池的正负极方程,写的

怎么写化学燃料电池的正负极方程
正极反应为还原反应,即化合价降低的反应,根据总反应,找出氧化剂作正极反应的反应物,还原产物作正极反应的生成物,氧化剂、还原产物的系数与总反应相同,得到的电子数与总反应相同。再观察两边电荷,用溶液中有的离子配平电荷,一般酸性溶液电极方程式出现氢离子,碱性溶液出现氢氧根离子,熔融的氧化物出现氧离子,配平电荷后再观察配平原子。

7. 书写燃料电池的正负极方程式的技巧

燃料电池正极一般为氧气如甲烷电池:
  碱性
  总反应式:CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O
  正极O2+4e-+H2O=4OH-
  负极其实就是总反应式减去正极即
  CH4-8e-  -4H2O+2OH-=CO32-+3H2O-8OH-
  等于CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O
  酸性就是加一步OH-+H+=H2O
  将H+加在等号前并生成水,产物没有OH-

书写燃料电池的正负极方程式的技巧

8. 求图中燃料电池的正负极方程式