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
(完整版)燃料电池电极反应式的书写
(2)碱性条件：燃料电池总反应式：CH4＋2O2＋2NaOH===Na2CO3＋3H2O ①
燃料电池正极反应式：O2＋2H2O＋4e－===4OH－
②
①－②×2，得燃料电池负极反应式：
CH4＋10OH－－8e－===CO32-＋7H2O
。
(3)固体电解质(高温下能传导O2－) 燃料电池总反应式：CH4＋2O2===CO2＋2H2O① 燃料电池正极反应式：O2＋4e－===2O2－② ①－②×2，得燃料电池负极反应式：CH__4＋__4O__2－_－__8_e－_=_=_=_C_O_2_＋。2H2O (4)熔融碳酸盐(如：熔融K2CO3)环境下 电池总反应式：CH4＋2O2===CO2＋2H2O。正极电极反应式： O2＋2CO2＋4e－===2CO32-。电池总反应式－正极电极反应式 得负极电极反应式：C_H_4_＋_4_C_O_3_2-_－_8_e_－_=_=_=_5C_O__2＋_。2H2O
．燃料电池电极反应式的书写
电极：惰性电极。 燃料包含：H2、CO 、烃(如 CH 4、C2H 6)、醇(如 C 2H5OH)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 K2CO 3 等。
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。
如氢氧燃料电池的总反应式为 2H 2＋O 2===2H 2O ； 甲烷燃料电池(电解质溶液为 NaO H 溶液)的反应式为 CH 4＋2O2===CO 2＋2H 2O ① CO 2＋2NaO H===Na 2CO 3＋H2O ② ①式＋②式得燃料电池总反应式为 CH 4＋2O2＋2NaO H===Na 2CO 3＋3H2O
熔融氧化物燃料电池电极反应式
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
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
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。
燃料电池反应类型
质子交换膜燃料电池
质子交换膜燃料电池的电解质为 固体聚合物薄膜， 固体聚合物薄膜，此膜加湿后可 将质子(H 从阳极 负极） 从阳极（ 将质子 +)从阳极（负极）传送 到阴极（正极）。 ）。其工作温度为 到阴极（正极）。其工作温度为 80～100℃。 ～ ℃ 例5、如图是某笔记本电脑所用的新型甲醇燃料电池结构示意图。 、如图是某笔记本电脑所用的新型甲醇燃料电池结构示意图。 甲醇在催化剂作用下提供质子(H 和电子 电子经外电路、 和电子。 甲醇在催化剂作用下提供质子 +)和电子。电子经外电路、 质子经内电路到达另一极与氧气反应。电池总反应式为： 质子经内电路到达另一极与氧气反应。电池总反应式为： 2CH3OH ＋ 3O2 ＝ 2CO2 ＋ 4H2O。下列说法中正确的是 。 ( ) A．左边的电极为电池的负极，a处通入的是甲醇 ．左边的电极为电池的负极， 处通入的是甲醇 B．右边的电极为电池的负极，b处通入的是空气 ．右边的电极为电池的负极， 处通入的是空气 C．电池负极的反应式为：CH3OH + H2O －6e－ = CO2 + 6H+ ．电池负极的反应式为： D．电池的正极反应式为：O2 + 2H2O + 4e－ = 4OH－ ．电池的正极反应式为：
固体氧化物燃料电池
固体氧化物燃料电池以氧化钇— 固体氧化物燃料电池以氧化钇 氧化锆固体为电解质， 氧化锆固体为电解质，这种固体 电解质在高温下(1000℃)能将 能将O2 电解质在高温下 ℃ 能将 从阴极（正极） －从阴极（正极）运送到阳极 （负极），由于工作温度很高， 负极），由于工作温度很高， ），由于工作温度很高 因此这种燃料电池的电解质连同 其他组件都由陶瓷材料制成。 其他组件都由陶瓷材料制成。 3、固体氧化物燃料电池是以固体氧化锆—氧化钇为电解质 氧化钇为电解质， 例3、固体氧化物燃料电池是以固体氧化锆—氧化钇为电解质， 这种固体电解质在高温下允许氧离子（ － 在其间通过。 这种固体电解质在高温下允许氧离子（O2－）在其间通过。该电 池的工作原理如下图所示，其中多孔电极a、 均不参与电极反应 均不参与电极反应。 池的工作原理如下图所示，其中多孔电极 、b均不参与电极反应。 下列判断正确的是 （ ） 参加反应的a极为电池的负极 ①有O2参加反应的 极为电池的负极 参加反应的 － 极对应的电极反应为： ②b极对应的电极反应为：H2 — 2e－ ③a极对应的电极反应为：O2 ＋ 2H2O ＋ 4e－ = 4OH－ 极对应的电极反应为 该电池的总反应方程式为： ④该电池的总反应方程式为：2H2 + O2 = 2H2O A．③④ B．②③ C．②④ D．①② ． ． ． ．
燃料电池电极方程式的书写
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－。
燃料电池电极反应式的书写
⑴这种电池放电时发生的化学反应方程式
是 2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O 。 ⑵此电池的正极发生的电极反应 3O2＋12H++12e-=6H2O
是
2CH3OH+2H；2O负－极12发e-=生2C的O电2↑+极12反H+应
是
正
。
⑶电解液负中的H+离子向 极移动；向外电路释放电子
的电极是 。
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燃 类料 型电碱池性燃碱 电性 池料燃电料池磷料（酸电A型池F燃C）质膜（子燃交料al换电kal熔盐in融燃e碳 料f酸 电uel固 物体 燃氧 料化 电
cell)
池
池
池
英文简磷称酸型AF燃C 料电P池AF(CPAFCP)EM(FpChosMpChFoCrouSsOFC
电解质acid氢fu氧e化l钾cel磷l)酸
从上述电极反应式可看出，要使该电池的电解质组成保
持稳定，在通入的空气中应加入CO2，它从负极反应产
物中来。
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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-。
例4、一种新型燃料电池，一极通入空气，另一极通入丁
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燃料电池的电极规定
燃料电池的电极是由通入气体的成分来决定。通入可燃物的 一极为负极，可燃物在该电极上发生氧化反应；通入空气或 氧气的一极为正极，氧气在该电极上发生还原反应
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燃料电池的分类
一、燃料电池的分类
1、按燃料电池的运行机理分。 分为酸性燃料电池和碱性燃料电池
燃料电池原理及习题解答
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-。
半反应配平法快速书写电极反应式
半反应配平法快速书写电极反应式例1：写出下列氧化还原反应方程式，并指出氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物。
1、Al+HCl-2、Al+HNO3(稀）-3、Al+NaOH -【思考探索】这三个反应都是氧化还原反应，如果将其设计成原电池，请写出其对应的负极、正极反应。
负极：正极：【方法总结】负极：正极：例2：分别写出氢、氧燃料电池，甲烷乙醇燃料电池在酸性、碱性、熔融碳酸盐、氧化物条件下的负极、正极反应。
氢氧燃料电池：酸性（H2SO4）：总反应：2H2+ O2=2H2O负极：2H2—4e—=4H+ 正极：O2+4H++4e—=2H2O碱性（KOH）：总反应：2H2+ O2=2H2O负极：2H2＋４OH—-4e—=２H2O 正极：O2+2H2O+4e—=4OH—熔融碳酸盐：总反应：2H2 + O2=2H2O负极：2H2-4e—＋2CO32- =2CO2+２H2O 正极：O2+4e—+2CO2=2CO32-熔融氧化物：总反应：2H2 + O2=2H2O负极：2H2—4e—+2O2-=2H2O正极:O2＋4e-=2O2-甲烷:酸性总反应：CH4+2O2=CO2+2H2O正极2O2+8H++8e—=4H2O 负极CH4+2H2O- 8e—=CO2+8H+碱性总反应：CH4+2O2＋2OH—=CO32-+3H2O正极:2O2+4H2O+8e—=8OH—负极:CH4+10OH—- 8e—=CO32-+7H2O熔融碳酸盐：总反应：CH4+ 2O2= CO2+ 2H2O。
正极：2O2＋4CO2+8e-=4CO32- 负极：CH4+4CO32--8e-=5CO2+2H2O。
熔融氧化物：总反应：CH4+2O2= CO2+ 2H2O。
正极：O2＋4e-=2O2- 负极：CH4+4O2--8e-=CO2+2H2O。
方法总结：酸作电解质用H+平衡电荷，碱作电解质用OH-平衡电荷，熔融碳酸盐作电解质用CO32-平衡电荷，熔融氧化物作电解质用O2-平衡电荷。
燃料电池电极反应书写“三步走”
燃料电池电极反应书写“三步走”作者：王子华来源：《中学生数理化·学研版》2015年第01期有关电化学知识是近几年高考题的必考考点，重现率高.特别是为了贯彻“绿色环保”理念，有关新型燃料电池的电极反应及应用考查越来越频繁.因此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.一、工作原理燃料电池是一种不经过燃烧，将燃料化学能经过电化学反应直接转变为电能的装置.和其他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.燃料电池由正极（氧化剂电极）、负极（燃料电极）和电解质构成，两电极材料一般都不参加反应，电极本身仅起催化和集流、传导电子的作用，反应的是通到电极上活性物质，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.二、电极组成燃料电池的两极材料都是用多孔碳、多孔镍、铂、钯等兼有催化剂特性的惰性金属，两电极的材料相同.因此，燃料电池的电极是由通入气体的成分来决定.通入可燃物的一极为负极，可燃物在该电极上发生氧化反应;通入空气或氧气的一极为正极，氧气在该电极上发生还原反应.三、电解质不同类型的燃料电池可有不同种类的电解质，其电解质通常有水剂体系（酸性、中性或碱性）电解质、熔融盐电解质、固体（氧化物或质子交换膜）电解质等.在不同的电解质中，燃料电池的电极反应式就有不同的表示方法.因此，在书写燃料电池电极反应式时要特别注意电解质的种类.传统的燃料电池电极反应的书写一般分三步：第一步：书写总反应;第二步：书写正极反应;第三步：总反应减去正极反应得负极反应.但是这种书写方法存在很大弊端，譬如要求写负极反应需要把总反应和正极反应全写对;既费时又不准确.这里介绍如何根据“守恒法”快速而又准确的书写负极反应（正极反应于此类似）.书写步骤分三步：第一步：“得失电子守恒”第二步：“电荷守恒”第三步：“原子守恒”.例1 一种燃料电池中发生的化学反应为：在酸性溶液中甲醇与氧作用生成水和二氧化碳.该电池负极发生的反应是（ ;）.A.CH3OH（g）+O2（g）H2O（l）+CO2（g）+2H+（aq）+2e-B.O2（g）+4H+（aq）+4e-2H2O（l）C.CH3OH（g）+H2O（l）CO2（g）+6H+（aq）+6e-D.O2（g）+2H2O（l）+4e-4OH-技巧：酸性电解质：“得失电子守恒”：负极中，甲醇被氧化为二氧化碳，甲醇中碳元素由-2价升高到二氧化碳中+4价，故1mol甲醇失去6mol电子生成CO2：CH3OHCO2+6e-.“电荷守恒”：在电极反应式右侧有6个单位负电荷，故在酸性电解质中电极反应式右侧应加6molH+：CH3OHCO2+6e-+6H+.“原子守恒”：电极反应式左侧加上1molH2O，即得：CH3OH+H2OCO2+6H++6e-.答案：C.例2 一种新型熔融盐燃料电池具有高发电效率.现用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质，一极CO气体，另一极通O2和CO2混合气体，其总反应为：2CO+O22CO2.则下列说法中正确的是（ ;）.A.通CO的一极是电池的正极B.负极发生的电极反应是：O2+2CO2+4e-2CO2-3C.负极发生的电极反应是：CO+CO2-3-2e-2CO2D.正极发生氧化反应技巧：熔融盐电解质：“得失电子守恒”：负极中CO被氧化为CO2，CO中碳元素由+2价升高到二氧化碳中+4价，故1molCO失去2mol电子生成CO2：COCO2+2e-.“电荷守恒”：在电极反应式右侧有两个单位负电荷，故在熔融碳酸盐电解质中电极反应式左侧应加1molCO2-3：CO+CO2-3CO2+2e-.“原子守恒”：电极反应式右侧CO2变为2mol，即得：CO+CO2-32CO2+2e-.答案：C.例4 一种新型燃料电池，一极通入空气，另一极通入丁烷气体;电解质是掺杂氧化钇（Y2O3）的氧化锆（ZrO2）晶体，在熔融状态下能传导O2-.下列对该燃料电池说法正确的是（ ;）.A.在熔融电解质中，O2-由负极移向正极B.电池的总反应是：2C4H10+13O28CO2+10H2OC.通入空气的一极是正极，电极反应为：O2-4e-2O2-D.通入丁烷的一极是正极，电极反应为：C4H10+13O2-+26e-4CO2+5H2O技巧：固体氧化物电解质：“得失电子守恒”：负极中丁烷被氧化为CO2，丁烷中每一个碳由-52价升高到二氧化碳中+4价，故1mol丁烷共失去26mol电子生成CO2：C4H104CO2+26e-.“电荷守恒”：电极反应式右侧有26个单位负电荷，故固体氧化物电解质电极反应式左侧应加13molO2-：C4H10+13O2-4CO2+26e-.“原子守恒”：在电极反应式右侧加上5molH2O，即得：C4H10+13O2-4CO2+26e-+5H2O.答案：B.总结：当可燃物如CO，烃类，烃的衍生物在负极发生反应时，对应产物依次为：碱性电解质：CO2-3;酸性、固体氧化物、熔融碳酸盐电解质中对应产物都为CO2.其他常考查类型：氢氧燃料电池中H2发生负极反应时，对应产物依次为：酸性电解质：H+;碱性电解质：H2O;固体氧化物电解质：H2O.肼（N2H4）发生负极反应对应产物为N2.SO2发生负极反应酸性电解质中对应产物为SO2-4.作者单位：山东省青州第二中学。
熔融k2co3燃料电池电极反应式
熔融k2co3燃料电池电极反应式熔融碳酸盐燃料电池（Molten Carbonate Fuel Cell, MCFC）是一种高温燃料电池，其电解质为熔融的碳酸盐，如碳酸钾（K₂CO₃）和碳酸锂（Li₂CO₃）。
这种燃料电池具有高效率、低污染和环境友好等特点，因此在能源转换和环保领域具有广阔的应用前景。
在熔融碳酸盐燃料电池中，电极反应式描述了燃料（通常是氢气或烃类）和氧化剂（通常是空气中的氧气）在电极上发生的电化学反应。
以下是熔融碳酸盐燃料电池的电极反应式：阳极（正极）反应式：在阳极，氢气（H₂）被氧化成水（H₂O）和二氧化碳（CO₂），同时释放电子（e⁻）给外电路。
这个过程中，二氧化碳会与熔融碳酸盐电解质中的碳酸根离子（CO₃²⁻）结合，生成碳酸氢根离子（HCO₃⁻）。
具体的电极反应式可以写为：H₂ + CO₃²⁻→ H₂O + HCO₃⁻ + 2e⁻阴极（负极）反应式：在阴极，氧气（O₂）得到来自外电路的电子（e⁻），被还原成氧离子（O²⁻）。
然后，氧离子与熔融碳酸盐电解质中的碳酸根离子（CO₃²⁻）结合，生成碳酸根离子（CO₂）和电子（e ⁻）。
具体的电极反应式可以写为：1/2 O₂ + CO₂ + 2e⁻→ CO₃²⁻总反应式：将阳极和阴极的反应式相加，可以得到熔融碳酸盐燃料电池的总反应式：H₂ + 1/2 O₂→ H₂O + CO₂这个总反应式表明，氢气在阳极被氧化成水，同时氧气在阴极被还原成二氧化碳，实现了氢气和氧气的电化学反应，并产生电能。
在熔融碳酸盐燃料电池中，电极反应式是描述燃料和氧化剂在电极上发生电化学反应的关键。
通过了解这些电极反应式，可以更好地理解熔融碳酸盐燃料电池的工作原理和性能特点，为其在能源转换和环保领域的应用提供指导。
乙醇燃料电池电极反应式
乙醇燃料电池电极反应式乙醇燃料电池作为一种新型的能源转换设备，已经被广泛研究和应用于能源领域。
其具有高能源密度、环保、可再生等优点，被认为是未来能源发展的重要方向之一。
而乙醇燃料电池的核心部件之一就是电极，而电极的反应式是乙醇燃料电池正常运行的重要基础。
乙醇燃料电池的电极反应式是指在化学反应中，电极表面发生的一系列电化学反应。
在乙醇燃料电池中，电极可分为阳极和阴极两种。
阳极是乙醇的氧化反应发生的地方，也是乙醇燃料电池的负极极板。
阴极则是氧还原反应发生的地方，也是乙醇燃料电池的正极极板。
乙醇燃料电池的阳极反应式是乙醇的氧化反应。
在乙醇氧化反应中，乙醇分子被氧化为醋酸根离子（CH3COO），同时释放出氢离子（H+）和电子（e-）。
这一反应可表示为：C2H5OH + H2O -> CH3COO- + 4H+ + 4e-乙醇燃料电池的阴极反应式是氧还原反应。
在氧还原反应中，氧气分子（O2）接受外部电子，转化为氧离子（O2-），同时结合氢离子生成水。
这一反应可表示为：O2 + 4H+ + 4e- -> 2H2O乙醇燃料电池的整体反应式可以通过将阳极反应和阴极反应结合得到：C2H5OH + 3O2 -> 2CO2 + 3H2O这一反应式显示了乙醇燃料电池中乙醇氧化生成二氧化碳和水的过程。
同时，乙醇燃料电池产生的电子可以通过外部电路获得给定电压和电流。
乙醇燃料电池的反应式是电极反应的基础，通过这些反应式可以清楚地了解乙醇燃料电池内部发生的化学过程。
在乙醇燃料电池的实际运行中，电极材料的选择和电解质的组成等因素也会对电极反应产生一定的影响。
总之，乙醇燃料电池的电极反应式是乙醇燃料电池正常运行所必需的基本步骤。
通过对乙醇和氧气的氧化还原反应，乙醇燃料电池能够转化化学能为电能，提供可再生的清洁能源。
随着对乙醇燃料电池的研究不断深入，相信电极反应式的深入理解将有助于乙醇燃料电池的进一步发展和应用。
乙醇燃料电池总反应式
乙醇燃料电池总反应式
乙醇燃料电池是一种将乙醇作为燃料的电化学设备，通过化学反应将乙醇的化学能转化为电能。
乙醇燃料电池的总反应式可以表示为：
C2H5OH + 3O2 → 2CO2 + 3H2O.
该反应式表示了乙醇与氧气之间的化学反应，产生二氧化碳和水。
乙醇在电池中被氧化为二氧化碳，同时释放出电子和质子，这些电子和质子通过电解质传导体传递到电极，从而产生电能。
乙醇燃料电池的反应式可以简化为：
C2H5OH + 2H2O → 2CO2 + 6H+ + 6e-。
其中，C2H5OH表示乙醇，O2表示氧气，CO2表示二氧化碳，H2O表示水，H+表示质子，e-表示电子。
这个反应式表明，乙醇在电池中被氧化为二氧化碳，并释放出质子和电子。
质子和电子通过电解质传导体传递到电极，从而产生
电能。
需要注意的是，乙醇燃料电池是一个复杂的系统，其中还涉及许多中间步骤和反应。
上述反应式只是总体反应式，实际反应过程中可能还存在其他反应和副产物。
此外，乙醇燃料电池的电极反应也涉及氧还原反应和乙醇氧化反应等。
总体来说，乙醇燃料电池的总反应式为C2H5OH + 3O2 → 2CO2 + 3H2O。
乙醇燃烧电池的相关介绍
乙醇燃烧电池的相关介绍乙醇燃烧电池是一种将乙醇燃烧产生的化学能转化为电能的装置。
在乙醇燃烧电池中，乙醇作为燃料被氧化，产生电子和正离子，通过电子传导和离子传导的过程，从而产生电流和电势。
乙醇燃烧电池的工作原理基于乙醇的氧化反应和还原反应。
在正极，乙醇被氧化为乙醛或乙酸，释放出电子和正离子。
乙醇氧化反应的化学方程式如下：C2H5OH + H2O → CH3CHO + 4H+ + 4e-在负极，氧气被还原为水，吸收电子和正离子。
氧气还原反应的化学方程式如下：O2 + 4H+ + 4e- → 2H2O乙醇燃烧电池中的电势可以通过计算正极和负极的标准电势之差来得到。
正极的标准电势可以通过参考文献或实验测量获得，一般为正值。
负极的标准电势为0V，因为它是参考电极。
电势差可以用来预测电池的电压和电流输出。
乙醇燃烧电池的电势计算需要考虑以下几个因素：1. 温度：乙醇燃烧电池的电势随温度的变化而变化。
一般来说，随着温度的升高，电势会减小，因为反应速率增高导致电势损失增加。
因此，在计算电势时需要考虑工作温度。
2. 乙醇浓度：乙醇燃烧电池的电势也与乙醇浓度有关。
在一定范围内，乙醇浓度的增加会导致电势的增加。
但是，当乙醇浓度超过一定限度时，电势可能会饱和或开始下降。
3. 电解质浓度：乙醇燃烧电池中的电解质扮演着传导离子的角色。
较高的电解质浓度可以提高离子传导率，从而增加电池的电势。
乙醇燃烧电池的电势计算需要考虑温度、乙醇浓度和电解质浓度等因素。
通过实验测量或借助理论模型，可以得到乙醇燃烧电池的电势值。
这些计算结果对于设计和优化乙醇燃烧电池具有重要意义，可以指导电池性能的改进和应用的拓展。
乙醇燃烧电池作为一种新型的绿色能源装置，具有潜在的应用前景。
通过深入研究和计算电势，可以更好地理解和优化乙醇燃烧电池的性能，推动其在能源领域的应用。
同时，还需要进一步研究电池的稳定性、寿命和成本等方面的问题，以实现乙醇燃烧电池的商业化应用。