高中化學燃料電池,求高中化學各種常見燃料電池的電極反應式

2022-01-16 09:23:10 字數 5345 閱讀 6177

1樓:匿名使用者

氧氣一極的反應2o2+ 4h2o+8e— == 8oh- 生成氫氧根,所以ph升高如果不是很熟練,就把電極反應式寫下來再判斷。不過一半這種題都是前幾個小問先問你寫電極式子和總反應式...在電池內部,電流方向是由負極到正極,也就是陽離子方向是由負極向正極移動由此判斷。

氫氣:(+)2h2o+4e+o2=4oh- (-) h2-2e=2h+ 2h2+o2=2h20甲烷: (+) 2h2o+4e+o2=4oh- (-)ch4-8e+8oh-=co2+6h2o ch4+4o2=co2+2h2o丙烷:

(+)2h20+4e+o2=4oh- (-) c3h8+20e+20oh-=3co2+14h2o c3h8+5o2=3co2+4h2o完了完了,一年沒學變笨了,才想起來,正極反應肯定都一樣啊,總反應就是它們燃燒的方程式。 負極反應的格式是 有機物+e+xoh-=co2+yh2o 然後根據有機物的h數列兩個方程就把x和y確定了比如說丙烷的 氧守恆:x=6+y 氫守恆:

8+x=2y 至於co2的係數就不用我廢話了,打字太累了,尤其方程式,偷個懶,嘿嘿。

2樓:匿名使用者

這是燃料電池的一個典型例子,ch4被還原,o2被氧化,反應方程式如下:負級:ch4-(8e-)+10(oh-)=(co3) 2-+7h2o.

正級:2o2+4h2o+(8e-)=8(oh-)總的反應方程式:ch4+2o2+2koh=k2co3+3h2o總的離子方程式:

ch4+2o2+(2oh-)=(co3) 2- +3h2o

生成物只有一種情況,就是生成k2co3,因為這是一種原電池反應,所以溶液中就有足量的koh,所以就會生成k2co3

求高中化學各種常見燃料電池的電極反應式

3樓:

一、氫氧燃料電池

氫氧燃料電池一般是以惰性金屬鉑(pt)或石墨做電極材料,負極通入h2,正極通入 o2,

總反應為:2h2 + o2 === 2h2o

電極反應特別要注意電解質,有下列三種情況:

1.電解質是koh溶液(鹼性電解質)

負極發生的反應為:h2 + 2e- === 2h+ ,2h+ + 2oh- === 2h2o,所以:

負極的電極反應式為:h2 – 2e- + 2oh- === 2h2o;

正極是o2得到電子,即:o2 + 4e- === 2o2- ,o2- 在鹼性條件下不能單獨存在,只能結合h2o生成oh-即:2o2- + 2h2o === 4oh- ,因此,

正極的電極反應式為:o2 + h2o + 4e- === 4oh- 。

2.電解質是h2so4溶液(酸性電解質)

負極的電極反應式為:h2 +2e- === 2h+

正極是o2得到電子,即:o2 + 4e- === 2o2- ,o2- 在酸性條件下不能單獨存在,只能結合h+生成h2o即:o2- + 2 h+ === h2o,因此

正極的電極反應式為:o2 + 4h+ + 4e- === 2h2o(o2 + 4e- === 2o2- ,2o2- + 4h+ === 2h2o)

3. 電解質是nacl溶液(中性電解質)

負極的電極反應式為:h2 +2e- === 2h+

正極的電極反應式為:o2 + h2o + 4e- === 4oh-

說明:1.鹼性溶液反應物、生成物中均無h+

2.酸性溶液反應物、生成物中均無oh-

3.中性溶液反應物中無h+ 和oh-

4.水溶液中不能出現o2-

二、甲醇燃料電池

甲醇燃料電池以鉑為兩極,用鹼或酸作為電解質:

1. 鹼性電解質(koh溶液為例)

總反應式:2ch4o + 3o2 +4koh === 2k2co3 + 6h2o

正極的電極反應式為:3o2+12e- + 6h20===12oh-

負極的電極反應式為:ch4o -6e-+8oh- === co32- + 6h2o

2. 酸性電解質(h2so4溶液為例)

總反應: 2ch4o + 3o2 === 2co2 + 4h2o

正極的電極反應式為:3o2+12e-+12h+ === 6h2o

負極的電極反應式為:2ch4o-12e-+2h2o === 12h++ 2co2

說明:乙醇燃料電池與甲醇燃料電池原理基本相同

三、甲烷燃料電池

甲烷燃料電池以多孔鎳板為兩極,電解質溶液為koh,生成的co2還要與koh反應生成k2co3,所以總反應為:ch4 + 2koh+ 2o2 === k2co3 + 3h2o。

負極發生的反應:ch4 – 8e- + 8oh- ==co2 + 6h2o co2 + 2oh- == co32- + h2o,所以:

負極的電極反應式為:ch4 + 10 oh- + 8e- === co32- + 7h2o

正極發生的反應有:o2 + 4e- === 2o2- 和o2- + h2o === 2oh- 所以:

正極的電極反應式為:o2 + 2h2o + 4e- === 4oh-

說明:掌握了甲烷燃料電池的電極反應式,就掌握了其它氣態烴燃料電池的電極反應式

四、鋁–空氣–海水電池

我國首創以鋁–空氣–海水電池作為能源的新型海水標誌燈,以海水為電解質,靠空氣中的氧氣使鋁不斷被氧化而產生電流。只要把燈放入海水中數分鐘,就會發出耀眼的白光。

電源負極材料為:鋁;電源正極材料為:石墨、鉑網等能導電的惰性材料。

負極的電極反應式為:4al-12e-===4al3+;

正極的電極反應式為:3o2+6h2o+12e-===12oh-

總反應式為:4al+3o2+6h2o===4al(oh)3

說明:鋁板要及時更換, 鉑做成網狀是為了增大與氧氣的接觸面積.

4樓:匿名使用者

h2-o2電池

負極:h2-2e-=2h+

正極:1/2o2+2h++2e-=h20

ch4-o2鹼性條件

負極:ch4+10oh- -8e-=co32-+7h2o正極:2o2+4h2o+8e-=8oh-

附:我寫電極反應式的方法

1、根據題目寫出總反應方程式

2、將總反應方程式進行拆分,氧化劑和氧化產物放到正極,還原劑和還原產物放到負極,其他的物質根據已分好的正、負極物質放到正、負極

3、根據總反應式進行配平

高中化學燃料電池(寫出反應式)

5樓:匿名使用者

甲烷燃料電池

總反應:ch4+2o2+2koh=k2co3+3h2o

正極:2o2+4h2o-8e-=8oh-

負極:ch4+10oh-+8e-=co3(2-)+7h2o

甲醇燃料電池

總反應:2ch3oh+3o2+4koh=2k2co3+6h2o

正極:2o2+4h2o-8e-=8oh-

負極:2ch3oh+16oh-+12e-=2co3(2-)+12h2o

竅門:先寫出總反應,一定是與氧氣反應生成二氧化碳和水,再看是否是鹼性,若是,則生成碳酸鹽

然後寫出正極反應,燃料電池的正極反應都是 o2+2h2o-4e-=4oh-

最後,用總反應減掉正極反應,然後把係數前的負數項移到等號另一邊,即得到負極反應

6樓:匿名使用者

1.負極:ch4 + 10oh- - 8e- = co32- + 3h2o

正極:2o2 + 4h2o + 8e- = 8oh-

2.2ch3oh+ 3o2 + 4oh- = 2co32- + 6h2o

高中化學:關於燃料電池的問題

7樓:幻影

燃料電池工作原理:

當今能以工業規模生產的電力有火電、水電、核電等三種。而被譽為第四種電力的燃料電池發電,也正在美、日等發達國家崛起,以急起直追的勢頭快步進入能以工業規模發電的行列。 燃料電池的工作原理 燃料電池是一種化學電池,它利用物質發生化學反應時釋出的能量,直接將其變換為電能。

從這一點看,它和其他化學電池如錳乾電池、鉛蓄電池等是類似的。但是,它工作時需要連續地向其供給活物質(起反應的物質)--燃料和氧化劑,這又和其他普通化學電池不大一樣。由於它是把燃料通過化學反應釋出的能量變為電能輸出,所以被稱為燃料電池。

具體地說,燃料電池是利用水的電解的逆反應的"發電機"。它由正極、負極和夾在正負極中間的電解質板所組成。最初,電解質板是利用電解質滲入多孔的板而形成,現在正發展為直接使用固體的電解質。

工作時向負極供給燃料(氫),向正極供給氧化劑(空氣)。氫在負極分解成正離子h+和電子e-。氫離子進入電解液中,而電子則沿外部電路移向正極。

用電的負載就接在外部電路中。在正極上,空氣中的氧同電解液中的氫離子吸收抵達正極上的電子形成水。這正是水的電解反應的逆過程。

利用這個原理,燃料電池便可在工作時源源不斷地向外部輸電,所以也可稱它為一種"發電機"。

電極反應式的書寫

書寫電極反應式是學習電化學的基本功,也是高考和競賽所必須掌握的知識點。一般來講,書寫原電池的電極反應式應注意如下四點:

1、準確判斷原電池的正負極

如果電池的正負極判斷失誤,則電極反應式必然寫錯,這是正確書寫電極反應式的前提。一般而言,較活潑的金屬成為原電池的負極,但不是絕對的。如將銅片和鋁片同時插入濃硝酸中組成原電池時,銅卻是原電池的負極被氧化,因為鋁在濃硝酸中表面產生了鈍化。

此時,其電極反應式為:

負極:cu-2e- ==cu2+ 正極:2no3-+4h++2e-==2no2+2h2o

又如將鎂鋁合金放入6mol/l的naoh溶液中構成原電池時,儘管鎂比鋁活潑,但鎂不和naoh溶液反應,所以鋁成為負極,其電極反應式為:

負極:2al+8oh—6e-==2alo2-+4h2o 正極:6h2o+6e-==3h2+6oh-

2、高度注意電解質的酸鹼性

在正、負極上發生的電極反應不是孤立的,它往往與電解質溶液緊密聯絡。如氫—氧燃料電池有酸式和鹼式兩種,在酸溶液中負極反應式為:2h2-4e-==4h+ 正極反應式為:

o2+4h++4e-==2h2o;如是在鹼溶液中,則不可能有h+出現,在酸溶液中,也不可能出現oh-。又於ch4、ch3oh等燃料電池,在鹼溶液中c元素以co32-離子形式存在,而不是放出co2。

3、牢牢抓住總的反應方程式

從理論上講,任何一個自發的氧化還原反應均可設計成原電池。而兩個電極反應相加即得總的反應方程式。所以,對於一個陌生的原電池,只要知道總反應方程式和其中的一個電極反應式,即可迅速寫出另一個電極反應式。

4、不能忽視電子轉移數相等

在同一個原電池中,負極失去的電子數必等於正極得到的電子數,所以在書寫電極反應式時,要注意電荷守恆。這樣可以避免由電極反應式寫總反應方程式,或由總反應方程式改寫成電極反應式所帶來的失誤,同時,也可避免在有關計算中產生誤差。

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fe s 2 紅 cu nh3 4 2 深藍 fe3 棕黃 fe2 淺綠 cu2 藍 v4 藍 ni2 綠 v3 綠 mno42 綠 cucl42 黃 ti3 紫 mno4 紫 mn3 紫 v2 藍紫 cr3 藍紫 cro42 黃 fe 6 4 黃 mn2 淡桃紅 co2 桃紅 ti2 黑 cu h...