乙醇燃料电池固体氧化物,熔融碳酸盐下的总反应正负级反应
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熔融氧化物燃料电池电极反应式
由于电解质为熔融的k2co3,且不含o2和hco3,生成的co2不会与co32反应生成hco3的,该燃料电池的总反应式为: ch4+2o2=co2+2h2o。
在熔融碳酸盐环境中,其正极反应式为o2+2co2 +4e-=2co32。
燃料电池的优点与缺点:
优点:
3、无噪音:电池本体在发电时,无需其他机件的配合,因此没有噪音问题。
缺点:
1、燃料来源不普及:氢气的储存可说是困难又危险,而甲醇、乙醇、或天然气缺乏供应系统,无法方便的供应给使用者。
2、并无标准化的燃料:现今市面上存有以天然气、甲烷、甲醇与氢气等做为燃料的电池,虽然提供更多消费者很多种挑选,但因为没单一化及标准化的燃料,必须能营利就是困难的,而且燃料种类的更改有可能并使现有的供应系统展开装配,产生额外的费用。
乙醇燃料电池四种环境方程式书写法一:常用方法电极:惰性电极;燃料包含:h2;烃如:ch4;醇如:c2h5oh等。
电解质涵盖:①酸性电解质溶液例如:h2so4溶液;②碱性电解质溶液例如:naoh溶液;③熔融氧化物例如:y2o3;④熔融碳酸盐例如:k2co3等。
本文源自化学自习室!第一步:写出电池总反应式燃料电池的总反应与燃料的冷却反应一致,若产物能够和电解质反应则总反应为碘苯后的反应。
本文源自化学自习室!如氢氧燃料电池的总反应为:2h2+o2=2h2o;甲烷燃料电池(电解质溶液为naoh溶液)的反应为:ch4+2o2=co2+2h2o①co2+2naoh=na2co3+h2o②ch4+2o2+2naoh=na2co3+3h2o 本文源自化学自习室!本文来自化学自习室!根据燃料电池的特点,通常在负极上出现还原成反应的物质都就是o2,随着电解质溶液的相同,其电极反应有所不同,其实,我们只要记诵以下四种情况:(1)酸性电解质溶液环境下电极反应式:o2+4h++4e-=2h2o(2)碱性电解质溶液环境下电极反应式:o2+2h2o+4e-=4oh-(3)固体电解质(高温下能传导o2-)环境下电极反应式:o2+4e-=o2-(4)熔融碳酸盐(如:熔融k2co3)环境下电极反应式:o2+2co2+4e-=2co32- 。
第三步:根据电池总反应式和正极反应式写出电池的负极反应式电池的总反应和正、负极反应之间存有如下关系:电池的总反应式=电池负极反应式+电池负极反应式故根据第一、二步写出的反应,有:电池的总反应式-电池正极反应式=电池负极反应式,注意在将两个反应式相减时,要约去正极的反应物o2。
1、酸性条件燃料电池总反应:ch4+2o2=co2+2h2o①燃料电池负极反应:o2+4h++4e-=2h2o②ch4-8e-+2h2o=co2+8h+2、碱性条件ch4++2naoh=na2co3+3h2o①o2+2h2o+4e-=4oh-②ch4+10oh--8e-=co +7h2o3、液态电解质(高温下会传导o2-) 本文源自化学自习室!燃料电池总反应:ch4+2o2=co2+2h2o①燃料电池负极反应:o2+4e-=2o2-②ch4+o2--8e-=co2+2h2o4,熔融碳酸盐(例如:熔融k2co3)环境下本文源自化学自习室!电池总反应:ch4+2o2=co2+2h2o。
燃料电池电极反应式书写方法与学习方法燃料电池是现代社会中具有广阔发展前景的新能源,具有能量转换效率高、洁净无污染等特点,因此,燃料电池电极反应式的书写成了各省、市高考的热点。
小编在此整理了相关资料,希望能帮助到大家。
燃料电池电极反应式书写方法法一:常用方法电极:惰性电极;燃料包含:H2;烃如:CH4;醇如:C2H5OH等。
电解质包含:①酸性电解质溶液如:H2SO4溶液;②碱性电解质溶液如:NaOH溶液;③熔融氧化物如:Y2O3;④熔融碳酸盐如:K2CO3等。
本文来自化学自习室!第一步:写出电池总反应式燃料电池的总反应与燃料的燃烧反应一致,若产物能和电解质反应则总反应为加合后的反应。
本文来自化学自习室!如氢氧燃料电池的总反应为:2H2+O2=2H2O;甲烷燃料电池(电解质溶液为NaOH溶液)的反应为:CH4+2O2=CO2+2H2O①CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O②①式+②式得燃料电池总反应为:CH4+2O2+2NaOH=Na2CO3+3H2O 本文来自化学自习室!本文来自化学自习室!第二步:写出电池的正极反应式本文来自化学自习室!根据燃料电池的特点,一般在正极上发生还原反应的物质都是O2,随着电解质溶液的不同,其电极反应有所不同,其实,我们只要熟记以下四种情况:(1)酸性电解质溶液环境下电极反应式:O2+4H++4e-=2H2O(2)碱性电解质溶液环境下电极反应式:O2+2H2O+4e-=4OH-(3)固体电解质(高温下能传导O2-)环境下电极反应式:O2+4e-=O2-(4)熔融碳酸盐(如:熔融K2CO3)环境下电极反应式:O2+2CO2+4e-=2CO32- 。
第三步:根据电池总反应式和正极反应式写出电池的负极反应式电池的总反应和正、负极反应之间有如下关系:电池的总反应式=电池正极反应式+电池负极反应式故根据第一、二步写出的反应,有:电池的总反应式-电池正极反应式=电池负极反应式,注意在将两个反应式相减时,要约去正极的反应物O2。
燃料电池电极反应式书写的规律山东省东营市利津县第二中学孙娟妮殷建鹏原电池知识是中学化学中的重要基本概念,也是近年来高考的热点,在学习原电池时,学生最感到困难的是电极反应式的书写,特别燃料电池的电极反应式的书写,为了帮助同学们准确把握这类电池的电极反应式的写法,我结合自己的教学体会谈谈这方面的问题,供大家参考。
燃料电池是一种不经燃烧,将燃料的化学能经过电化学反应直接转变为电能的装置,它和其它电池中的氧化还原反应一样,都是自发的化学反应,不会发出火焰,其化学能可以直接转化为电能的一种电池。
燃料即化石燃料以及由此得到的衍生物,如氢、肼、烃、煤气等液体和气体燃料;氧化剂仅限于氧和空气。
燃料电池基本结构与一般化学电源相同,由正极(氧化剂电极)、负极(燃料电极)和电解质构成,但其电极本身仅起催化和集流作用。
燃料电池工作时,活性物质由外部供给,因此,原则上说,只要燃料和氧化剂不断地输入,反应产物不断地排出,燃料电池就可以连续放电,供应电能。
氢氧燃料电池基本结构所有的燃料电池的工作原理都是一样的,其电极反应的书写同样是有规律可循的。
书写燃料电池电极反应式的步骤类似于普通原电池,在书写时应注意以下几点:1.电池的负极一定是可燃性气体,失电子,元素化合价升高,发生氧化还原反应;电池的正极一定是助燃性气体,得电子,化合价降低,发生还原反应。
2.燃料电池两电极材料一般都不参加反应,反应的是通到电极上的燃料和氧气,两电极只是传导电子的作用。
3.电极反应式作为一种特殊的离子反应方程式,也必需遵循原子守恒,得失电子守恒,电荷守恒。
4.写电极反应时,一定要注意电解质是什么,其中的离子要和电极反应中出现的离子相对应,在碱性电解质中,电极反应式不能出现氢离子,在酸性电解质溶液中,电极反应式不能出现氢氧根离子。
5.正负两极的电极反应式在得失电子守恒的条件下,相叠加后的电池反应必须是燃料燃烧反应和燃料产物于电解质溶液反应的叠加反应式。
燃料电池电极反应式书写⽅法与学习⽅法 燃料电池是现代社会中具有⼴阔发展前景的新能源,具有能量转换效率⾼、洁净⽆污染等特点,因此,燃料电池电极反应式的书写成了各省、市⾼考的热点。
⼩编在此整理了相关资料,希望能帮助到⼤家。
燃料电池电极反应式书写⽅法 法⼀:常⽤⽅法 电极:惰性电极;燃料包含:H2;烃如:CH4;醇如:C2H5OH等。
电解质包含:①酸性电解质溶液如:H2SO4溶液;②碱性电解质溶液如:NaOH溶液;③熔融氧化物如:Y2O3;④熔融碳酸盐如:K2CO3等。
本⽂来⾃化学⾃习室! 第⼀步:写出电池总反应式 燃料电池的总反应与燃料的燃烧反应⼀致,若产物能和电解质反应则总反应为加合后的反应。
本⽂来⾃化学⾃习室! 如氢氧燃料电池的总反应为:2H2+O2=2H2O;甲烷燃料电池(电解质溶液为NaOH溶液)的反应为: CH4+2O2=CO2+2H2O① CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O② ①式+②式得燃料电池总反应为: CH4+2O2+2NaOH=Na2CO3+3H2O 本⽂来⾃化学⾃习室! 本⽂来⾃化学⾃习室! 第⼆步:写出电池的正极反应式本⽂来⾃化学⾃习室! 根据燃料电池的特点,⼀般在正极上发⽣还原反应的物质都是O2,随着电解质溶液的不同,其电极反应有所不同,其实,我们只要熟记以下四种情况: (1)酸性电解质溶液环境下电极反应式: O2+4H++4e-=2H2O (2)碱性电解质溶液环境下电极反应式: O2+2H2O+4e-=4OH- (3)固体电解质(⾼温下能传导O2-)环境下电极反应式: O2+4e-=O2- (4)熔融碳酸盐(如:熔融K2CO3)环境下电极反应式: O2+2CO2+4e-=2CO32- 。
第三步:根据电池总反应式和正极反应式写出电池的负极反应式 电池的总反应和正、负极反应之间有如下关系:电池的总反应式=电池正极反应式+电池负极反应式 故根据第⼀、⼆步写出的反应,有:电池的总反应式-电池正极反应式=电池负极反应式,注意在将两个反应式相减时,要约去正极的反应物O2。
燃料电池电极方程式的书写燃料电池是一种不经过燃烧,而通过化学反应将燃料的化学能直接转化为电能的装置。
其放电过程无污染、无噪音、高效率,是一种绿色电池。
燃料电池虽然种类多样,但其基本结构类似:电极材料一般是惰性电极,具有很强的催化能力,如铂电极、活性炭电极等,还原剂(燃料)在电池的负极发生反应,氧化剂(通常是氧气或空气)在电池的正极发生反应,其组成一般可表示为:(-)燃料—电解质—O2(+)。
常见的电解质有水性电解质、固体氧化物电解质和熔融碳酸盐电解质等。
以下根据燃料电池电解质的不同,其电极反应方程式的书写方法:一、水性电解质(酸性、中性或碱性的溶液)燃料电池电极反应方程式的书写比较复杂,但有一定规律可循,通常按下述三个步骤可以顺利写出电极方程式:1.写总反应:电化学反应的最终产物与燃料燃烧的产物相同,可以根据燃料的燃烧反应写出燃料电池的总反应。
2.写出正极反应:燃料电池的正极为O2得电子的反应,1个O2分子得到4个电子转变成2个O2-,但应注意O2-在电解质溶液中不能稳定存在,如果是酸性电解质,O2-要结合H+生成H2O:O2+4e-+4H+=2H2O;如果电解质溶液显碱性或中性,则O2-与H2O结合生成OH-:O2+4e-+2H2O=4OH-。
3.根据电池的总反应和正极反应凑出负极反应,要求正、负极反应相加能得到总反应。
该步骤的技巧是要将总反应方程式和正极反应中O2前的计量数化为相同值,然后相减。
例1.写出氢氧燃料电池分别以稀H2SO4、NaOH和Na2SO4溶液作电解质时的电极反应。
解析:氢氧燃料电池的组成可以表示为(-)H2—电解质—O2(+),H2在负极参加反应被氧化为H+,H+在酸性或中性溶液中能稳定存在,但在碱性溶液中,H+要与电解质溶液中的OH-结合生成H2O。
O2在正极参加反应,根据前面的介绍,可以写出O2在不同电解质溶液中的电极反应。
答案为:H2SO4溶液:(-)H2-2e-=2H+,(+)O2+4e-+4H+=2H2O;NaOH溶液:(-)H2-2e-+2OH-=2H2O,(+)O2+4e-+2H2O=4OH-;Na2SO4溶液:(-)H2-2e-=2H+,(+)O2+4e-+2H2O=4OH-。
燃料电池原理及习题解答在中学阶段,掌握燃料电池的工作原理和电极反应式的书写是十分重要的。
所有的燃料电池的工作原理都是一样的,其电极反应式的书写也同样是有规律可循的。
书写燃料电池电极反应式一般分为三步:第一步,先写出燃料电池的总反应方程式;第二步,再写出燃料电池的正极反应式;第三步,在电子守恒的基础上用燃料电池的总反应式减去正极反应式即得到负极反应式。
下面对书写燃料电池电极反应式“三步法”具体作一下解释。
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-。