高二化学燃料电池专题

合集下载

高中化学燃料电池完全解析

高中化学燃料电池完全解析燃料电池(Fuel Cell)是利用氢气、碳、甲醇、硼氢化物、天然气等为燃料与氧气或空气进行反应，将化学能直接转化成电能的一类原电池。

【解法模板】理顺书写燃料电池电极反应式的三大步骤 1．先写出燃料电池总反应式虽然可燃性物质与氧气在不同的燃料电池中电极反应不同，但其总反应方程式一般都是可燃物在氧气中的燃烧反应方程式。

由于涉及电解质溶液，所以燃烧产物还可能要与电解质溶液反应，然后再写出燃烧产物与电解质溶液反应的方程式相加，从而得到总反应方程式。

2．再写出燃料电池正极的电极反应式由于燃料电池正极都是O 2得到电子发生还原反应，基础反应式为O 2＋4e －===2O 2－，由于电解质的状态和电解质溶液的酸碱性不同，电池正极的电极反应也不相同。

电解质为固体时，该固体电解质在高温下可允许O 2－在其间自由通过，此时O 2－不与任何离子结合，正极的电极反应式为O 2＋4e －===2O 2－。

电解质为熔融的碳酸盐时，正极的电极反应式为O 2＋2CO 2＋4e －===2CO 32－。

当电解质为中性或碱性环境时，正极的电极反应式为：O 2＋4e －＋2H 2O===4OH －；当电解质为酸性环境时，正极的电极反应式为：O 2＋4e －＋4H ＋===2H 2O 。

3．最后写出燃料电池负极的电极反应式由于原电池是将氧化还原反应中的氧化反应和还原反应分开在两极(负、正两极)上发生，故燃料电池负极的电极反应式＝燃料电池总反应式－燃料电池正极的电极反应式。

在利用此法写出燃料电池负极的电极反应式时一要注意消去总反应和正极反应中的O 2，二要注意两极反应式和总反应式电子转移相同。

【例题】锌—空气燃料电池可用作电动车动力电源，电池的电解质溶液为KOH 溶液，反应为2Zn ＋O 2＋4OH －＋2H 2O===2【Zn(OH)4】2－。

下列说法正确的是( ）A ．充电时，电解质溶液中K ＋向阳极移动B ．充电时，电解质溶液中c (OH －)逐渐减小C ．放电时，负极反应为：Zn ＋4OH －－2e －===【Zn(OH)4】2－D ．放电时，电路中通过2 mol 电子，消耗氧气22.4 L(标准状况)【答案】C【解析】A 项，充电时，电解质溶液中K ＋向阴极移动，错误；B 项，充电时，总反应方程式为2【Zn(OH)4】2－通电=====2Zn ＋O 2＋4OH －＋2H 2O ，所以电解质溶液中c (OH－)逐渐增大，错误；C 项，在碱性环境中负极Zn 失电子生成的Zn 2＋将与OH ―结合生成【Zn(OH)4】2－，正确；D 项，O 2～4e －，故电路中通过2 mol 电子，消耗氧气0.5 mol ，在标准状况体积为11.2 L ，错误。

燃料电池-高考化学二轮专题复习课件

真题突破
（2021·山东真题）以KOH溶液为离子导体，分别组成CH3OH—O2、N2H4— O2、(CH3)2NNH2—O2清洁燃料电池，下列说法正确的是 C．消耗等质量燃料，(CH3)2NNH2—O2燃料电池的理论放电量最大 D．消耗1molO2时，理论上N2H4—O2燃料电池气体产物的体积在标准状况下为11.2L
谢谢
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-
电解质为酸性电解质溶液（如稀硫酸）在酸性环境中 O2＋4H++4e-=2H2O
电解质为熔融的碳酸盐（如 LiCO3和Na2CO3熔融盐混和物） O2＋2CO2+4e-=2CO32-。
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）O2＋ 2H2O +4e=4OH-。
C．理论放电量与燃料的物质的量和转移电子数有关，设消耗燃料的质量均为
mg，则甲醇、N2H4和(CH3)2NNH2放电量（物质的量表达式）分别是：32gm/mg ol 6
mg 4 32g/mol
mg 60g/mol
16
通过比较可知(CH3)2NNH2理论放电量最大，C正确；
D．根据转移电子数守恒和总反应式可知，消耗1molO2生成的氮气的物质的
碱性环境下，甲醇燃料电池总反应为：2CH3OH+3O2+4KOH=2K2CO3+6H2O；N2H4-O2清洁燃料电池总反应为：N2H4+O2=N2+2H2O；偏二甲肼[(CH3)2NNH2]中C和N的化合价均为-2价，H 元素化合价为+1价，所以根据氧化还原反应原理可推知其燃料电池的总反应为： (CH3)2NNH2+4O2+4KOH=2K2CO3+N2+6H2O

高二化学化学电源试题

高二化学化学电源试题1.质子交换膜燃料电池(PEMFC)常作为电动汽车的动力源。

该燃料电池以氢气为燃料，空气为氧化剂，铂作催化剂，导电离子是H+。

下列对该燃料电池的描述中正确的是()①正极反应为：O2+4H++4e-2H2O②负极反应为：2H2-4e-4H+③总的化学反应为：2H2+O22H2O④氢离子通过电解质向正极移动A．①②③ B．②③④ C．①②④ D．①②③④【答案】C【解析】燃料电池中的反应不是在点燃的条件下进行的，故③错。

因为导电离子是H+，且向正极移动，所以正极反应为O2+4H++4e-2H2O，电子由负极通过外电路流向正极。

【考点】燃料电池2.用惰性电极分别电解下列各物质的水溶液，一段时间后，向剩余电解质溶液中加入适量相应的溶质能使溶液恢复到电解前浓度的是（）A．AgNO3B．Na2SO4C．CuCl2D．KCl】【答案】C【解析】四种电解类型分别是：(1)分解水型：含氧酸、强碱、活泼金属的含氧酸盐（如NaOH、H2SO4、K2SO4等）的电解。

阴极：4H++4e－=2H2↑阳极：4OH－－4e－=O2↑+2H2O 总反应：2H2O2H2↑+O2↑阴极产物：H2；阳极产物：O2。

电解质溶液复原加入物质：H2O。

pH变化情况：原来酸性的溶液pH变小，原来碱性的溶液pH变大，强酸（含氧酸）强碱的正盐溶液pH不变。

（2）分解电解质型：无氧酸（除HF外）、不活泼金属的无氧酸盐（氟化物除外）的电解，如HCl、CuCl2等。

阴极：Cu2++2e－=Cu 阳极：2Cl－－2e－=Cl2↑总反应：CuCl2Cu+Cl2↑阴极产物：酸为H2，盐为金属；阳极产物：卤素等非金属单质。

电解液复原加入物质为原溶质，如电解CuCl2溶液，需加CuCl2。

pH变化情况：如电解无氧酸溶液pH变大但不会超过7；如为盐溶液的电解则视无氧酸根的情况而定。

（3）放氢生碱型：活泼金属的无氧酸盐（氟化物除外）溶液的电解，如NaCl、MgBr2等。

高三化学一轮复习燃料电池

方程式
负极：应式
正ห้องสมุดไป่ตู้：
总反
答案：负：2CO＋2CO32- —4e－ == 4CO2 正：O2＋4e-＋2CO2＝2 CO3 2总2CO ＋ O2＝2CO2
1、某固体酸燃料电池以CsHSO4固体为电解质传递H+，其基本结构见下图，电池总反应可表示为：2H2 + O2
= 2H2O ,下列有关说法正确的是D( )
（O2-与CO2反应）
例1．氢氧燃料电池的突出优点是把化学能直接转
化为电能，而不经过热能中间形式。以KOH为电
解质发生的反应为：2H2+O2==2H2O。
⑴电极反应式分别为：负极
，正
极
。
⑵ 如把KOH改为稀H2SO4作导电物质，则电极反应
式为
、
。
⑶ 如把H2改为甲烷，KOH作导电物质，则电极反
应式为
高三化学一轮复习燃料电池
(3)燃料电池铂电极的作用：吸附燃料气和催化燃料气的反应
(4)O2在正极放电的电极方程式写法： ①酸性介质：O2+4e-+4H+==2H2O ②碱性或中性介质：O2+4e-+2H2O ==4OH— ③固体氧化物熔融传导O2-：O2+4e— ==2O2④熔融碳酸盐：正极 O2+4e-+2CO2==2CO32-
• B.以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液时,正极反应是一样的
• C.以NaOH溶液为电解液时,电池在工作过程中电解液的pH保持不变 D.电池工作时,电子通过外电路从正极流向负极
3. 锂电池是新一代高能电池，目前已研究出多种锂电池。某种锂电池的总反应式为Li＋ MnO2===LiMnO2。下列说法中正确的是（B ）

高考化学燃料电池练习及答案.doc

高考化学 -- 燃料电池 -- 练习及答案高考化学燃料电池1．“直接煤燃料电池”能够将煤中的化学能高效、清洁地转化为电能，下图是用固体氧化物作“直接煤燃料电池”的电解质。

有关说法正确的是A.电极 b 为电池的负极B.电池反应为： C + CO2 = 2COC.电子由电极 a 沿导线流向 bD.煤燃料电池比煤直接燃烧发电能量利用率低2 ．如图所示是一种以液态肼 (N2 H4 )为燃料，氧气为氧化剂，某固体氧化物为电解质的新型燃料电池。

该固体氧化物电解质的工作温度高达 700-900 ℃时， O2-可在该固体氧化物电解质中自由移动，反应生成物均为无毒无害的物质。

下列说法正确的是A.电池内的 O2-由电极乙移向电极甲B.电池总反应为 N2H4 +2O2= 2NO+2H 2 OC.当甲电极上有 lmol N 2 H4消耗时，乙电极上有22.4LO 2参与反应D.电池外电路的电子由电极乙移向电极甲3 ．硼化钒（VB2）-空气电池是目前储电能力最高的电池，电池示意图如下。

该电池工作时的反应为4VB 2＋11O 2=4B 2O3＋2V2O5。

下列说法正确的是A.电极 a 为电池负极B. 反应过程中溶液的pH 升高C.电池连续反应过程中，选择性透过膜采用阳离子选择性膜D.VB2极的电极反应式为： 2VB 2 +22OH - -22e - =V2 O5+ 2B 2O3 + 11H 2O4．以 NaBH4和 H2 O2作原料的燃料电池，可用作空军通信卫星。

电池负极材料采用 Pt/C ，正极材料采用 MnO2，其工作原理如下图所示。

下列说法错误的是．．A.电池放电时 Na+从 a 极区移向 b 极区B.电极 b 采用 Pt/C ，该极溶液的 pH 增大C. 该电池 a 极的反应为 BH4-+8OH --8e-===BO 2-+6H 2 OD.电池总反应： BH4- + 4H 2 O2 === BO 2- + 6H 2O 5．科学家设想以 N2和 H2为反应物，以溶有 A的稀盐酸为电解质溶液，可制造出既能提供电能又能固氮的新型电池，其装置如图所示，下列说法不正确的是A. 电路中转移 3mol 电子时，有 11.2LN 2参加反应B.A 为 NH4ClC.该电池外电路中的电流从 a 电极流向 b 电极D.b 电汲为负极6．一种基于酸性燃料电池原理设计的酒精检测仪，电池反应的化学方程式为：CH3CH2 OH+O2=CH3COOH+H2 O．下列有关说法不正确的是（）A. 检测时，电解质溶液中的H+向正极移动B. 若有 0.4 mol 电子转移，则消耗 2.24 L 氧气C.正极上发生还原反应，负极上发生氧化反应D.负极上的反应为： CH3 CH2OH ﹣ 4e ﹣+H2 O═ CH3COOH+4H+7．乙烯直接氧化法制乙醛的总反应方程式为2CH2 =CH2 +O22CH3CHO。

高二常见的燃料电池知识点

高二常见的燃料电池知识点燃料电池是一种利用氢气（或其他可燃气体）和氧气反应产生电能的装置。

随着环境污染和能源危机的加剧，燃料电池作为一种清洁、高效的能源转换技术，受到了越来越多的关注。

本文将介绍高二学生常见的燃料电池知识点。

一、燃料电池的原理燃料电池通过氧化还原反应将燃料气体中的氢原子从电子中解离出来，进而产生电能和水。

其中，氢气在阴极（负极）催化剂的作用下，将电子电荷释放出来，形成氢离子，并通过电解质传递到阳极（正极）。

而氧气在阳极催化剂的作用下，吸收电子，并与氢离子结合形成水。

这种氧化还原反应产生的电子流经外部电路产生电流，从而驱动电子设备工作。

二、燃料电池的种类1. PEMFC（Proton Exchange Membrane Fuel Cell，质子交换膜燃料电池）：使用质子交换膜作为电解质，主要应用于汽车等移动电源领域。

2. SOFC（Solid Oxide Fuel Cell，固体氧化物燃料电池）：使用固态电解质，可以利用多种燃料，适用于工业领域。

3. DMFC（Direct Methanol Fuel Cell，直接甲醇燃料电池）：使用甲醇直接作为燃料，广泛应用于便携式电子设备。

三、燃料电池的优点和应用1. 高效清洁：燃料电池的能量转换效率高达60%-70%，不产生二氧化碳等有害气体，对环境友好。

2. 灵活性强：燃料电池可以使用多种燃料，如氢气、甲醇等，为能源的多样化提供了可能。

3. 应用广泛：燃料电池可以用于汽车、船舶、飞机等交通工具，也可以作为家庭和工业的备用电源。

四、燃料电池的挑战和发展1. 储氢问题：氢气的储存是燃料电池面临的主要挑战之一，目前尚未找到经济、高效的储氢方法。

2. 催化剂成本高：燃料电池中的催化剂通常采用贵金属，如铂，造成成本较高。

3. 市场推广：燃料电池技术虽然已有长足的进展，但在商业化方面仍面临一些困难，需要政府和企业的支持。

五、燃料电池的未来发展趋势1. 催化剂研究：寻找替代贵金属催化剂，开发更经济、高效的催化剂材料，降低成本。

高二化学人教版选修4 氢氧燃料电池

氢氧燃料电池（2019·嘉兴市第一中学、湖州中学高二上学期期中联考）“重油—氧气—熔融碳酸钠”燃料电池装置如图所示。

下列说法错误的是A．O2在b极得电子，最终被还原为CO32−B．放电过程中，电子由电极a经导线流向电极bC．该电池工作时，CO32−经“交换膜2”移向b极D．H2参与的电极反应为：H2−2e−＋CO32−H2O＋CO2【参考答案】C【试题解析】在燃料电池中，通入氧气的一极为正极，则b极为正极，a极为负极，电解质为熔融碳酸钠，正极发生还原反应，电极反应式为：O2 + 4e−+ 2CO22CO32−，负极反应物为H2、CO，失电子发生氧化反应，分别生成水和二氧化碳，H2参与的电极反应为：H2−2e−＋CO32−H2O＋CO2，CO参与的电极反应为：CO−2e−＋CO32−2CO2，原电池外电路中电子沿导线由负极流向正极，内电路中阴离子移动向负极，阳离子移动向正极.A．通入氧气的一极为正极，发生还原反应，所以O2在b极得电子，最终被还原为CO32−，A项正确；B．原电池中电子沿导线由负极流向正极，b极为正极，a极为负极，所以放电过程中，电子由电极a经导线流向电极b，B项正确；C．原电池中阴离子向负极移动，所以CO32−经“交换膜2”移向a极，C项错误；D．负极氢气发生氧化反应，电极反应式：H2−2e−+ CO32−H2O + CO2，D项正确；答案选C。

1．构造12．电池总反应：2H2＋O2===2H2O。

3．氢氧燃料电池在不同介质中的电极反应式介质负极反应式正极反应式酸性2H2−4e−===4H＋O2＋4H＋＋4e−===2H2O中性2H2−4e−===4H＋O2＋2H2O＋4e−===4OH−碱性2H2−4e−＋4OH−===4H2O O2＋2H2O＋4e−===4OH−1．（2019·泉州市永春华侨中学高二上学期期中考试）下列电池工作时，O2在正极放电的是A．锌锰电池B．氢燃料电池C．铅蓄电池D．镍镉电池2．（2019·杭州市西湖高级中学高二10月月考）将两个铂电极放置在KOH溶液中，然后分别向两极通入CO和O2，即可产生电流，称为燃料电池，下列叙述正确的是①通入CO的电极为正极；②正极的电极反应式是O2＋2H2O＋4e−4OH−；③通入CO的电极反应式是2CO＋O2−4e−2CO2；④负极的电极反应式是CO＋4OH−−2e−CO32−＋2H2O；⑤放电时溶液中的阳离子向负极移动；⑥放电时溶液中的阴离子向负极移动。

燃料电池习题完整版

燃料电池习题HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】燃料电池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四步：①写出燃烧反应正确的化学反应方程式；②根据电解质溶液的酸碱性改写燃料电池总反应；③写出正极的电极反应式；④由燃料电池的总反应方程式减去正极的电极反应式得负极的电极反应式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-。

高二化学燃烧热能源试题答案及解析

高二化学燃烧热能源试题答案及解析1.氢气是人类最理想的能源。

已知在25℃、101 kPa下，1 g 氢气完全燃烧生成液态水时放出热量142.9 kJ，则下列热化学方程式书写正确的是( )A．2H2＋O2=2H2OΔH＝－142.9 kJ·mol－1B．2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH＝－142.9 kJ·mol－1C．2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH＝－571.6 kJ·mol－1D．2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH＝＋571.6 kJ·mol－1【答案】C【解析】放出热量142.9 kJ对应1 g氢气，即mol氢气燃烧时的能量变化，此反应的热化学方程式可书写为：H2(g)＋O2(g)=H2O(l)ΔH＝－142.9 kJ·mol－1，或H2(g)＋O2(g)=H2O(l)ΔH＝－285.8 kJ·mol－1，或2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH＝－571.6 kJ·mol－1，等，化学计量数与ΔH应同时扩大或缩小相同倍数。

2.充分燃烧一定量的丁烷气体放出的热量为Q。

完全吸收它生成的CO2气体生成正盐，需5 mol·L－1的NaOH溶液100 mL，则丁烷的燃烧热为( )A．16Q B．8Q C．4Q D．2Q【答案】A【解析】由C4H10～4CO2～8 NaOH得，n(C4H10)＝×0．1 L×5 mol·L－1＝mol，所以丁烷的燃烧热为＝16Q kJ/mol。

3.温家宝总理在全国人大会议上所作的“政府工作报告”中指出:“抓好资源节约,建设环境友好型社会”,这是我国社会及经济长期发展的重要保证。

你认为下列行为有悖于这一理念的是() A．开发太阳能、水能、风能、可燃冰等新能源,减少使用煤、石油等化石燃料B．将煤进行气化处理,提高煤的综合利用效率C．研究采煤、采油新技术,尽量提高产量以满足工业生产的快速发展D．实现资源的“3R”利用观,即:减少资源消耗(Reduce)、增加资源的重复使用(Reuse)、资源的循环再生(Recycle)【答案】C【解析】煤、石油等化石燃料是不可再生的资源,应该减少使用,故C项错误。

高中化学第二章第2节燃料电池知识简介素材1 新人教版必修2

燃料电池知识简介燃料电池是将所供燃料的化学能直接变换为电能的一种能量转换装置，是通过连续供给燃料从而能连续获得电力的发电装置。

燃料电池发生电化学反应的实质是燃料的燃烧反应。

它与一般电池不同之处在于燃料电池的正、负极本身不包含活性物质，只是起催化转换作用。

所需燃料（氢或通过甲烷、天然气、煤气、甲醇、乙醇、汽油等石化燃料或生物能源重整制取）和氧（或空气）不断由外界输入，因此燃料电池是名符其实的把化学能转化为电能的装置。

一、燃料电池的发展史1839年，英国的葛洛夫（William Grove）爵士通过将水的电解过程逆转而发现了燃料电池的原理，他能够从氢气和氧气中获取电能，燃料电池概念从此开始。

120年后，另一英国人培根（Francis T. Bacon）研制出5kW的碱性燃料电池组，用作小型机械的动力，使燃料电池走出实验室，应用于人们的生产活动。

20世纪60年代末，燃料电池被用作航天飞行器的能源，并逐渐发展地面应用。

至1990年，规模为11 MW的燃料电池发电站在日本运行。

能源、环保、交通等原因对燃料电池的发展起了极大的推动作用，二十一世纪燃料电池将成为重要的高新科技得以飞速发展。

二、燃料电池的优点燃料电池不会燃烧产生火焰，也没有旋转发电机，所以这一化学能直接转化为电能的过程具有许多重要的优点：（1）电效率比任何其它形式的发电技术的电效率都高。

（2）废气如SO2，NO x和CO的排放量极低。

（3）由于燃料电池中无运动部件，燃料电池工作时很安静且无机械磨损。

（4）电与热量可结合起来用(热电联产厂)。

（5）燃料电池的工作特性可满足各种负荷水平要求。

三、燃料电池的类型有5种已知的燃料电池类型，其名称与采用的相应的电解质有关。

（1）碱性燃料电池（AFC）：采用氢氧化钾溶液作为电解液。

这种电解液效率很高（可达60一90％），但对影响纯度的杂质如二氧化碳很敏感，因而运行中需采用纯态氢气和氧气。

这一点限制了将其应用于宇宙飞行及国际工程等领域。

高二化学原电池燃料电池专项练习题(附答案)

2020年03月04日xx 学校高中化学试卷学校：___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1.人造地球卫星用到的一种高能电池——银锌蓄电池,其电极反应为: 2Zn 2OH 2ZnO H O e --=+-+,22Ag O H O 22Ag 2OH e --=+++。

据此判断,氧化银是 ( ) A.负极,被氧化B.正极,被还原C.负极,被还原D.正极,被氧化2.有A 、B 、C 、D 四块金属片,用导线两两相连插入稀硫酸中,可以组成各种原电池.若A 和B 相连时,A 为负极;C 与D 相连时,C 溶解,D 上有氢气生成;A 与C 相连时,C 为正极;B 与D 相连时,电子由D 极经导线流向B 极,则这四种金属的活泼性由强到弱的顺序为( ) A.A>B>C>DB.A>C>D>BC.C>A>D>BD.B>D>C>A3.已知空气—锌电池的电极反应为锌片：Zn ＋2OH －－2e －＝ZnO ＋H 2O;石墨：O 2＋2H 2O ＋4e －＝4OH －,根据此判断，锌片是( ) A. 负极，并被氧化B ．负极，并被还原C ．正极，并被氧化D ．正极，并被还原 4.对于原电池的电极名称叙述有错误的是( ) A.发生氧化反应的为负极 B.正极为电子流入的一极 C.比较不活泼的金属为负极D.电流的方向由正极到负极5.把2Al+2NaOH+2H 2O=2NaAlO 2+3H 2↑ 设计成原电池,负极材料应该是( )A.碳棒B.铝C.氢氧化钠D.无法判断 6.某原电池反应的离子方程式为Fe+2H +Fe 2++H 2↑,则下列说法正确的是( ) A.硝酸可能为电解质溶液 B.锌可能为原电池正极 C.铁的质量不变 D.铜可能为原电池正极 7.如图为氢氧燃料电池工作原理示意图,其中a 、b 为惰性电极。

高中化学原电池燃料电池汇总教学内容

化学原电池复习攻略（一）书上有的或提及过的（打*号为只提及过名称的，了解即可）碱性锌锰干电池：（负极—Zn、正极—C、电解液KOH 、MnO2的糊状物）负极：正极：化学方程式Zn +2MnO2 +2H2O == Zn(OH)2+ MnOOH（或Mn2O3）└─*（*观察对比）普通锌锰干电池：（不要求掌握，科学家对其化学过程尚未完全了解）(负极—Zn、正极—C 、电解液NH4Cl、MnO2的糊状物)负极：Zn–2e-==Zn2+ (氧化反应)正极：2MnO2+2H++2e-==Mn2O3+H2O (还原反应)化学方程式Zn+2NH4Cl+2MnO2=ZnCl2+Mn2O3+2NH3↑（知道其缺点为会放出氨气）银锌电池（纽扣电池）：(负极—Zn、正极--Ag2O、电解液NaOH )负极：正极：化学方程式Zn + Ag2O + H2O == Zn(OH)2 + 2Ag*锂亚硫酰氯电池（负极--金属锂、正极--石墨、电解液LiAlCl4 -SOCl2）负极：8Li －8e－＝8 Li + (氧化反应)正极：3SOCl2＋8e－＝SO32－＋2S＋6Cl－（还原反应)化学方程式8Li＋3SOCl2 === Li2SO3 ＋6LiCl ＋2S，铅蓄电池：（负极—Pb 正极—PbO2 电解液—浓硫酸）放电时负极：正极：充电时阴极：阳极：总化学方程式Pb＋PbO2 + 2H2SO4放电2PbSO4+2H2O*镍--镉电池（负极--Cd、正极—NiOOH、电解质溶液为KOH溶液）放电时负极：Ni(OH)2+Cd(OH)2正极：充电时阴极：阳极：总化学方程式Cd + 2NiOOH + 2H2O放电Cd(OH)2 + 2Ni(OH)2*氢--镍电池：（负极-LaNi5储氢合金、正极—NiOOH、电解质KOH+LiOH）放电时负极：LaNi5H 6－6e—+ 6OH–== LaNi5 + 6H2O (氧化反应)正极：6NiOOH +6e—+ 6H2O ==6 Ni(OH)2 + 6OH–(还原反应) 充电时阴极：LaNi5 +6e—+ 6H2O== LaNi5H 6+ 6OH–(还原反应)阳极：6 Ni(OH)2 －6e—+ 6OH–== 6NiOOH + 6H2O (氧化反应)总化学方程式LaNi5H 6 + 6NiOOH 放电LaNi5 + 6Ni(OH)2（二）燃！料！电！池！注意介质不同对产物的影响！利用电解质提供的离子配平。

高二化学选择性必修课件燃料电池

特点
PEMFC具有高效率、低噪音、零排放等优点。它可以在较低的温度下快速启动并具有较高的功率密度。此外，PEMFC对燃料的纯度要求不高可以使用重整气或天然气等作为燃料来源。
05
实验操作演示与注意事项
实验器材准备和检查
01
02
03
04
燃料电池模型
确保模型完整无损，电极、电解质等各部分正常。
电源和电压表
优缺点分析比较
优点总结
燃料电池具有能量转换效率高、污染小、噪音低、燃料来源广泛等优点。同时，不同类型的燃料电池还具有各自独特的优点，如固体氧化物燃料电池（SOFC）可在高温下工作，适用于大型电站等领域。
缺点分析
燃料电池的缺点主要包括成本高、寿命有限、对燃料和氧化剂纯度要求高等。此外，不同类型的燃料电池还存在一些特定的缺点，如碱性燃料电池（AFC）需要使用贵金属催化剂等。
提供稳定的电源，并配备合适的电压表以监测电压变化。
实验气体
如氢气、氧气等，确保气体纯度高，无杂质。
连接线路和开关
确保连接线路畅通，开关灵活可靠。
实验步骤详细指导
组装燃料电池模型
按照模型说明书正确组装电池各部分，确保电极间距、电解质浓度等参数符合要求。
气体通入与密封性检查
将实验气体通入电池模型，检查各接口密封性，确保无气体泄漏。
气体泄漏应急处理
电源安全
如发现气体泄漏，应立即关闭气源，迅速撤离现场，并报告老师或实验室管理员进行处置。
确保电源稳定可靠，避免短路或过载等情况发生。如遇电源故障，应立即切断电源并寻求专业人员帮助。
06
环保意义及未来发展趋势预测
环保意义阐述
清洁能源转化
燃料电池能将氢气和氧气转化为电能和水，过程中不产生温室气体和其他有害物质，实现清洁能源的高效转化。

专题22实践活动5制作简单的燃料电池(教材深度精讲)-2023-2024学年高二化学知识整合讲练(人

专题22 实践活动5 制作简单的燃料电池（教材深度精讲）【核心素养分析】1.化观念与平衡思想：理解燃料电池的工作原理。

2.证据推理与模型认知：依据燃料电池的原理，建立燃料电池模型，学会设计和制作氢氧燃料电池。

3.科学态度与社会责任：了解燃料电池的实践意义。

【知识导图】【目标导航】1.知道燃料电池的工作原理。

2.能说出化学能转化为电能的意义。

3.能利用燃烧反应设计燃料电池。

【重难点精讲】一、知识必备1.燃料电池（1）定义：燃料电池是一种与其他化学电源不同的特殊电源,其特殊之处就是燃料和氧化剂不是储存在电池内部,而是由外部连续供给到电极上进行反应,生成物不断地被排出,可连续不断地提供电能。

燃料电池将化学能转化为电能的效率很高,可达80%以上。

（2）分类：根据电解质的不同,燃料电池又可进一步分为酸性燃料电池、碱性燃料电池、熔融碳酸盐燃料电池和固体氧化物燃料电池等。

①氢氧燃料电池是目前最成熟的燃料电池，可分为酸性和碱性两种。

②甲烷燃料电池a.酸性介质(如H2SO4)或传导质子（H＋）固体介质总反应式：CH4＋2O2===CO2＋2H2O。

负极反应式：CH4－8e－＋2H2O===CO2＋8H＋。

正极反应式：2O2＋8e－＋8H＋===4H2O。

b.碱性介质(如KOH)总反应式：CH4＋2O2＋2OH－===CO2－3＋3H2O。

负极反应式：CH4－8e－＋10OH－===CO2－3＋7H2O。

正极反应式：2O2＋8e－＋4H2O===8OH－。

c.熔融盐介质(如K2CO3)总反应式：CH4＋2O2===CO2＋2H2O。

负极反应式：CH4－8e－＋4CO32===5CO2＋2H2O。

正极反应式：2O2＋8e－＋4CO2===4CO32。

d.用能传导氧离子(O2)的固体作介质总反应式：CH4＋2O2===CO2＋2H2O。

负极反应式：CH4－8e－＋4O2===CO2＋2H2O。

正极反应式：2O2＋8e－===4O2。

【课件】第3课时常见化学电源(二)——燃料电池课件高二化学人教版(2019)选择性必修1

二、常见有机物燃料电池、熔融氧化物(盐)燃料电池的种类及工作原理
探究思考甲烷燃料电池成本远低于以氢气为燃料的传统燃料电池。
试写出甲烷分别在酸性、碱性介质中的电极反应式以及总反应式
二、常见有机物燃料电池、熔融氧化物(盐)燃料电池的种类及工作原理
1. 甲烷燃料电池
(1)在酸性介质中负极：_C_H__4＋__2_H__2_O_－__8_e_－_=_=_=_C__O_2_＋__8_H_＋__；正极：_2_O__2＋__8_H__＋_＋__8_e_－_=_=__=_4_H_2_O_；总反应式：___C_H__4＋__2_O__2_=_=_=_C_O__2＋__2_H__2O____________。 (2)在碱性介质中负极：C_H__4_＋__1_0_O_H_－__－__8_e_－_=_=_=_C__O_32_−_＋__7_H_2_O_；正极：_2_O__2_＋__8_H_＋_＋__8_e_－__=_=_=_4_H_2_O__；总反应式：__C_H__4_＋__2_O_2_＋__2_O_H__－_=_=_=_C_O__32_−_＋__3_H_2_O____。
第四章化学反应与电能
第一节原电池
第3课时常见化学电源(二)——形形色色的燃料电池
1.了解常见的氢氧燃料电池的种类，能正确书写电极反应式(重点)。 2.了解气体燃料电池的工作原理(难点)。
新课导入
电解水可得到氢气和氧气，依据能量守恒推测：氢气与氧气反应由化学能转化为电能的过程也可能实现。这一过程能否实现呢? 是怎样发生的呢?
总反应式－正极反应式 = 负极反应式
二、常见有机物燃料电池、熔融氧化物(盐)燃料电池的种类及工作原理
3. 熔融碳酸盐燃料电池
工作原理示意如图所示。

【高中化学】燃料电池+课件+高二上学期化学苏教版(2019)选择性必修一

温故知新
常见的化学电源
三种电池构成的共同组成特点是什么?写出负极的电极反应式。
一、燃料电池
1．氢氧燃料电池 (1) 构造
一、燃料电池
(2)工作原理
负极反应正极反应
总反应
酸性电解质(H2SO4) 2H2 － 4e－ == 4H+
碱性电解质(KOH) 2H2 +4OH－－4e－== 4H2O
氧化反应
还原反应
CH4－8e－＋10OH－===CO23－＋7H2O
理解应用
例3．写出碱性条件下的甲醇(CH3OH)燃料电池的电极反应式和总反应式。总反应式：_2_C_H__3_O_H_＋__3_O__2＋ __4_O__H_－_=_=_=_2_C__O_23_－_＋__6_H_2_O__；正极反应式：_3_O__2_＋__6_H_2_O_＋__1_2_e_－_=_=_=_1_2_O__H_－__；负极反应式：_2_C__H_3_O_H_＋__1_6_O__H_－_－__1_2_e_－_=_=_=_2_C_O__23－_＋__1_2_H__2O___。
酸性介质：缺氢补H＋缺氧补H2O 碱性介质：缺氢补H2O 缺氧补OH－
二、制作简单燃料电池
1．设计思路将用学生电源电解稀硫酸得到的氢气(H2)和氧气(O2)在两个石墨电极上反应，使化学能转化为电能。
2．装置图
基础实验
根据燃料电池的反应原理、所提供的仪器和药品，制作简单的氢氧燃料电池。实验药品：1 mol·L-1 Na2SO4溶液实验器材：6 V直流电源，发光二极管，石墨电极，电解槽，导线若干实验现象：接通电源，电解约半分钟，碳棒上产生明显的气泡。断开电源，接通二极管，二极管发光。

高中化学必考8个燃料电池的方程式

高中化学需要掌握的8个燃料电池的方程式一、氢氧燃料电池氢氧燃料电池一般是以惰性金属铂（Pt)或石墨做电极材料,负极通入H2，正极通入O2，总反应为：2H2 + O2 === 2H2O电极反应特别要注意电解质,有下列三种情况：1．电解质是KOH溶液（碱性电解质）负极发生的反应为:H2 + 2e- === 2H+ ,2H+ + 2OH- === 2H2O，所以：负极的电极反应式为：H2 – 2e- + 2OH— === 2H2O；正极是O2得到电子，即：O2 + 4e— === 2O2— ,O2- 在碱性条件下不能单独存在，只能结合H2O生成OH-即：2O2— + 2H2O === 4OH—，因此，正极的电极反应式为:O2 + H2O + 4e— === 4OH- .2．电解质是H2SO4溶液（酸性电解质）负极的电极反应式为：H2 +2e— === 2H+正极是O2得到电子，即：O2 + 4e— === 2O2—，O2- 在酸性条件下不能单独存在，只能结合H+生成H2O即:O2- + 2 H+ === H2O，因此正极的电极反应式为：O2 + 4H+ + 4e— === 2H2O（O2 + 4e— === 2O2- ，2O2— + 4H+ === 2H2O）3。

电解质是NaCl溶液（中性电解质）负极的电极反应式为：H2 +2e- === 2H+正极的电极反应式为：O2 + H2O + 4e- === 4OH—说明：1.碱性溶液反应物、生成物中均无H+2。

酸性溶液反应物、生成物中均无OH—3.中性溶液反应物中无H+ 和OH-4.水溶液中不能出现O2-二、甲醇燃料电池甲醇燃料电池以铂为两极，用碱或酸作为电解质：1．碱性电解质（KOH溶液为例）总反应式：2CH4O + 3O2 +4KOH=== 2K2CO3 + 6H2O正极的电极反应式为：3O2+12e- + 6H20===12OH—负极的电极反应式为：CH4O -6e-+8OH— === CO32-+ 6H2O2. 酸性电解质(H2SO4溶液为例）总反应: 2CH4O + 3O2 === 2CO2 + 4H2O正极的电极反应式为：3O2+12e—+12H+ === 6H2O负极的电极反应式为：2CH4O-12e—+2H2O === 12H++ 2CO2说明：乙醇燃料电池与甲醇燃料电池原理基本相同三、甲烷燃料电池甲烷燃料电池以多孔镍板为两极，电解质溶液为KOH,生成的CO2还要与KOH反应生成K2CO3，所以总反应为：CH4 + 2KOH+ 2O2 === K2CO3 + 3H2O。