燃料电池电极反应式书写的规律
巧写有机燃料电池电极反应式
把化学能转化为电能的装置或通过自发的氧化还原反应产生电流的装置称为原电池。
原电池反应属于自发的氧化还原反应，通常只要是一个放热的氧化还原反应，理论上均可设计成原电池反应。
原电池电极反应式的书写，特别是有机燃料电池电极反应式的书写，在高考中占有重要的地位，是高频考点，也是难点，同学们在这一块知识点的处理上很棘手。
下面，笔者就谈谈自己在书写原电池电极反应式的一些个人见解，敬请同仁斧正。
一、背景原电池实质上是把一个完整的氧化还原反应的氧化反应和还原反应分别在两个电极发生，通过闭合回路，实现电子的定向移动而形成电流，从而实现了化学能转化为电能的过程。
这样就涉及电子和离子的定向移动来平衡电荷，故在书写和配平电极方程式时，应涉及电子守恒和电荷守恒，所以，其配平又有不同于氧化还原反应配平的地方，这就给配平带来不便。
二、配平方法（一）化合价升降法配平电极方程式，需先确定反应条件的影响。
有机物燃料电池，它可以是酸性环境放电，也可以是碱性环境放电，且C 稳定化合价为+4价。
酸性环境中，+4价C 以CO 2形式存在；碱性环境中，+4价C 以CO 32-形式存在。
所以酸性环境放电和碱性环境放电的电极方程式又有所不同。
例如：1.甲烷燃料电池（1）酸性环境负极：CH 4失去电子，C 从-4价升高到+4价，失去8个电子，即：CH 4－8e －=CO 2，根据酸性环境和电荷守恒，应在等号后加8H +；根据氢原子守恒，应在等号前加2H 2O ，最后得到的负极电极反应式为：CH 4+2H 2O －8e －=CO 2+8H +。
正极：O 2得到电子，O 从0价降低到-2价，得到4个电子，即：O 2+4e －=2O 2-，但O 2-不能存在于溶液中，酸性环境中以H 2O形式存在，正极反应式为：O 2+4H ++4e －=2H 2O 。
总反应式为：CH 4+2O 2=CO 2+2H 2O（2）碱性环境负极：CH 4失去电子，C 从-4价升高到+4价，失去8个电子，即：CH 4－8e －=CO 32-，根据碱性环境和电荷守恒，应在等号前加10OH －，等号后加2H 2O ，最后得到的负极电极反应式为：CH 4+10OH －－8e －=CO 32-+7H 2O 。
燃料电池电极反应式的书写
欢迎共阅燃料电池电极反应式的书写燃料电池电极反应式的书写是中学化学教学的难点，也是高考化学的常考考点之一，在书写时学生往往易错。
参加北大附中课堂教学培训，感悟最深的是桑老师对燃料电池电极反应式的复习的处理，其式为： O2 + 4e- == 2O2-三、负极发生氧化反应,负极生成的离子一般与正极产场结合，有以下几种情况：(1)若负极通入的气体是氢气,则①酸性液中 H2 - 2e- == 2H+②碱性溶液中 H2 - 2e- + 2OH- == 2H2O③熔融氧化物中 H2 - 2e- + O2- == H2O(2) 若负极通入的气体为含碳的化合物CO、CH4、CH3OH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22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 +2H2O + 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)? 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。
燃料电池电极反应式的书写
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 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
甲烷燃料电池为例
酸性条件
电池总反应：CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O ①
四种情况正极反应式：
（1）酸性电解质溶液环境
O2 + 4H+ + 4e- = 2H2O
（2）碱性或中性电解质溶液环境
O2 + 2H2O + 4e- = 4OH（3）固体电解质（高温下能传导O2-）环境
O2 + 4e- = 2O2（4）熔融碳酸盐（如：熔融K2CO3）环境
O2+ 2CO2 + 4e－＝ 2CO32-
三、燃料电池电极反应式的书写
三、燃料电池电极反应式的书写
电极：惰性电极。
燃料：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。
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。 甲烷燃料电池（电解质溶液为NaOH溶液）的反应为：
电池正极反应：O2 + 4H+ + 4e- = 2H2O
①-②×2，得燃料电池负极反应：
②
CH4 - 8e- + 2H2O = CO2 &氧燃料电池
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
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。
燃料电池电极方程式的书写和技巧(必修2)
燃料电极方程式的书写和技巧
二、书写正极反应式
1、酸性电解质溶液（如H2SO4溶液） 正极反应式：O2 + 4H+ + 4e﹣ = 2H2O 2、碱性电解质溶液（如NaOH或KOH溶液） 正极反应式：O2 + 2H2O + 4e﹣ = 4OH﹣
3、熔融的碳酸盐电解质（如Li2CO3和Na2CO3熔
融盐混合物） 正极反应式：O2 + 2CO2 + 4e﹣ = 2CO32﹣ 4、固体电解质（如固体氧化锆—氧化钇，固体Байду номын сангаас电解质在高温下可允许O2﹣在其间通过）
2、如果是含碳元素的可燃物
①酸性电解质：总反应方程式同燃烧的方程式一 样。 甲烷燃料电池的总反应方程式：
CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O
②碱性电解质
由于燃烧产物CO2和碱液反应， CO2 + OH﹣ = CO32﹣ + H2O 所以燃料电池的总反应方程式应该是燃烧方程式 与CO2和碱液反应方程式叠加后的反应式，即： 甲烷燃料电池的总反应方程式： CH4 + 2O2 + 2OH﹣ = CO32﹣ + 3H2O
2、甲烷燃料电池
① 酸性电解液
总：CH4 + 2O2 = CO2+2H2O 正：O2 + 4H+ + 4e﹣ = 2H2O 负：CH4 + 2H2O﹣ 8e﹣ = CO2 + 8H+
② 碱性电解液 总：CH4 + 2O2 + 2OH﹣ = CO32﹣ + 3H2O 正：O2 + 2H2O + 4e﹣ = 4OH﹣ 负：CH4 + 10OH﹣﹣ 8e﹣ = CO32﹣ + 7H2O
燃料电池电极反应式的书写
负极：2C4H10+26CO32-－52e-=34CO2+10H2O ⑶为了使该燃料电池长时间稳定运营，电池旳电解质构成 应保持稳定。为此，必须在通入旳空气中加入一种物质， 加入旳物质是什么，它从哪里来？
从上述电极反应式可看出，要使该电池旳电解质构成保 持稳定，在通入旳空气中应加入CO2，它从负极反应产 物中来。
注意：适时利用”减法“
当电解质溶液呈酸性时；
负极：2H2-4e-=4H+ 正极：O2+4e-+4H+=2H2O
氢氧燃料电池电极反应式旳书写
A
电池总反应：2H2 +O2= 2H2O
多
孔
氢气
电
极
多
孔 电
氧气
极
电解质
负极
正极
液体电解质 ①KOH溶液 ②H2SO4溶液
例1
解析：首先明确a为负极，这么电子应该是经过外 电路由a极流向b，A错；B选项反应应为 O2+4e-+4H+=2H2O ; C没有告知原则情况。
D、甲烷燃料电池旳能量利用率比甲烷燃烧旳能量利用率大
⑶电解质为熔融旳碳酸盐（如LiCO3和Na2CO3熔融盐混和物）
在熔融旳碳酸盐环境中，O2-离子也不能单独存在， O2-离子可 结合CO2生成CO32-离子，则其正极反应式为O2＋2CO2 +4e-=2CO32-。
⑶电解质为熔融旳碳酸盐（如LiCO3和Na2CO3熔融盐混和物）
3. 按燃料类型分。
3.1氢燃料电池 3.2甲烷燃料电池 3.3甲醇燃料电池 3.4乙醇燃料电池
燃料电池旳种类
燃 类料 型电碱c池e性ll)燃碱 电性 池料燃电料池磷料（酸电A型池F燃C）（质 互 膜al子 换 燃kal熔盐池in融燃e碳 料f酸 电uel固 物 池体 燃氧 料化 电
几种常见的燃料电池电极反应式的书写讲解学习
几种常见的燃料电池电极反应式的书写原电池电极反应式的书写是高考中的重要考点，原电池的种类很多，燃料电池是原电池中一种比较特殊的电池，它与原电池形成条件有一点相悖，就是两极不一定是两根活动性不同的电极，也可以用相同的两根电极。
燃料电池有很多，下面主要介绍几种常见的燃料电池的工作原理及电极反应式的书写，希望从中发现规律，举一反三。
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。
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－。
燃料电池电极方程的书写
10
C σO sp2
键角接近120°
CO
δ+ δ
CO
11
3．但由于碳和氧的电负性不同，所以碳氧双键是极性键，π电子向氧偏移；结 果氧带部分负电荷(δ-)，碳带部分正电荷(δ+)；这一点与碳碳双键不同。 碳氧双键中的π键易受到亲核试剂进攻，发生亲核加成反应。
• 3. 根据羰基的数目:一元;多元
• 4. 根据两个羰基是否相同:单酮;混酮
8
二、醛和酮的命名
（一）普通命名法 （二）系统命名法 （1.选主链；2.主链编号；3.取代基处理）
CH3 O CH3CHCH2CCH3
4-甲基-2-戊酮
CH3 CH3CHCH2CHO
3-甲基丁醛
9
三、醛酮的结构
1. 醛和酮都称为羰基化合物，在化学性质上 也有相似之处。
12
4、受羰基的影响，α碳上的氢原子较为活 泼，易发生取代反应；还可发生缩合反应。
O CC H
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• 5. 羰基也可发生氧化还原反应等。 • 要注意醛酮的相似性质和不同之处。 • 要注意结构特别是空间结构对化学性质的
影响。
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3. 加醇
• 醇作为含氧的亲核试剂，可以与醛发生加 成反应，但需要干燥HCl催化。生成的产物 称为半缩醛：
燃料电池正极反应式： O2＋4H＋＋4e－===2H2O ② ①－②×，2 得负极反应式：C_H__4_－__8_e_－_＋__2_H__2O__=_=_=_C。O2＋8H＋
“五步法书写燃料电池电极反应式
“五步法书写燃料电池电极反应式
一、写出燃料燃烧的化学方程式
CH4+2O2=CO2+2H2O
二、看燃烧产物能否与电解质溶液发生反应
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CO2-3离子和H2O，即CO2+2KOH=K2CO3+H2O。
三、确定燃料电池的总反应
（1）如果燃烧产物不与电解质溶液发生反应，则燃烧的化学方程式
即为总反应。
（2）如果燃烧产物与电解质溶液反应则将一、二中两个反应加和即
可得到总反应。
四、写出燃料电池正极反应式
因为燃料电池正极反应物一律是氧气，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-。
1.电解质为酸性电解质溶液（如稀硫酸）
2.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）
3.电解质为熔融的碳酸盐（如Li2CO3和Na2CO3熔融盐混合物）
在熔融的碳酸盐环境中，其正极反应式为
4.电解质为固体电解质（如固体氧化锆—氧化钇）
五、燃料电池负极反应式的书写
燃料电池负极反应物种类比较繁多，可为氢气、水煤气、甲烷、丁烷、甲醇、乙醇等可燃性物质。
不同的可燃物有不同的书写方式，要想先写出
负极反应式相当困难。
一般燃料电池的负极反应式都是采用间接方法书写，即按上述要求先正确写出燃料电池的总反应式和正极反应式，然后在电子
守恒的基础上用总反应式减去正极反应式即得负极反应式。
燃料电池的书写方法
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－＋6H2O＝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。
燃料电池电极反应式的书写方法
（ ３ ） 电解 质 为熔 融 的碳 酸 盐 （ 如Ｌ ｉ ２ Ｃ ０ ， 和Ｎ ａ ２ Ｃ Ｏ ， 熔 融 盐 混
和物） 在熔融的碳 酸盐 环境 中， ０ 离子也不 能单独存在 ， ０ 离子
可结 合 Ｃ Ｏ ２ 生成 Ｃ ０ ３ ： －离 子 ，则 其 正 极 反 应 式 为 ０ ２ ＋ ２ Ｃ ０ ２
一
性 电解质 中生成 Ｃ Ｏ ２ 和 Ｈ ２ ０， 即Ｃ Ｈ ４ ＋ ２ ０ ２ ＝ Ｃ Ｏ ２ ＋ ２ Ｈ ： ０； 在碱性电解 质 中生成 Ｃ ０ ３ ２ － 离子和 Ｈ ２ ０， 即Ｃ Ｈ ４ ＋ ２ ０ Ｈ 一 ＋ ２ ０ ２ ＝ Ｃ Ｏ ３ ２ － ＋ ３ Ｈ ２ ０。 ２ ． 燃料电池正极 反应式 的书写 因为燃料电池正极反应物都是氧气 ， 正极都是氧气得到电子
（ １ ） 电解质为酸性 电解质溶液（ 如稀硫酸）
（ １ ） 电解质是 Ｋ Ｏ Ｈ溶液（ 碱性 电解质）
负极发生 的反应为 ： Ｈ ２ ＋ ２ ｅ － ＝ ２ Ｈ ， ２ Ｈ ＊ ＋ ２ Ｏ Ｈ － ＝ ２ Ｈ ｚ Ｏ， 所以： 负极 的电极反应式为 ： Ｈ Ｚ － ２ ｅ － ＋ ２ Ｏ Ｈ － ＝ ２ Ｈ ２ ０； 正极是 ０ ： 得到 电子 ， 即： ０ ２ ＋ ４ ｅ － ＝ ２ ０ ， ０ 在 碱性 条件下不能
三、 燃 料 电池 电极 反 应式 的 书 写应 用 举 例
１ ． 氢氧燃料电池 氢 氧燃 料电池一般是 以惰 性金属铂 （ Ｐ ｔ 】 或石墨做 电极材料 ， 负极通入 Ｈ： ， 正极通入 ０ ： 总反应为 ： ２ Ｈ ２ ＋ ０ ２ ＝ ２ Ｈ ２ ０ 电极反应特别要 注意 电解质 ， 有下列三种情况 ：
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
燃料电池电极反应式书写的统一规律是：
在正极：由质子参与的反应式，一般表示成气体形式，如
H2O2→2H2O+O2。
在负极：由电子参与的反应式，一般表示成氢离子形式，如
2H2O+2e-→2OH-+H2。
另外，燃料电池中，反应物及其反应活性及组成有多种可能，所以实
际书写反应式时，要根据不同的燃料电池类型进行调整。
比如，铂催化燃料电池中，正极反应式表示成氢气形式时，一般是
H2+O2→2H2O，而负极反应式则一般表示成水解反应，即H2O+2e-→2OH-。
此外，目前还有燃料电池运用的电极材料多样，反应式可能会有所变化，因此在书写反应式时，要根据具体情况进行调整。
新课标化学知识点复习：常见的“燃料电池”的电极反应式
原电池中电极反应式的书写一、原电池中电极反应式的书写1、先确定原电池的正负极，列出正负极上的反应物质，并标出相同数目电子的得失。
2、注意负极反应生成的阳离子与电解质溶液中的阴离子是否共存。
若不共存，则该电解质溶液中的阴离子应写入负极反应式；若正极上的反应物质是O2，且电解质溶液为中性或碱性，则水必须写入正极反应式中，且O2生成OH-，若电解质溶液为酸性，则H+必须写入正极反应式中，O2生成水。
3、正负极反应式相加得到电池反应的总反应式。
若已知电池反应的总反应式，可先写出较易书写的电极反应式，然后在电子守恒的基础上，总反应式减去较易写出的电极反应式，即得到较难写出的电极反应式。
例1、有人设计以Pt和Zn为电极材料，埋入人体内作为作为某种心脏病人的心脏起搏器的能源。
它依靠跟人体内体液中含有一定浓度的溶解氧、H+和Zn2+进行工作，试写出该电池的两极反应式。
解析：金属铂是相对惰性的，金属锌是相对活泼的，所以锌是负极，Zn失电子成为Zn2+，而不是ZnO或Zn(OH)2，因为题目已告诉H+参与作用。
正极上O2得电子成为负二价氧，在H+作用下肯定不是O2-、OH-等形式，而只能是产物水，体液内的H+得电子生成H2似乎不可能。
故发生以下电极反应：负极：2Zn－4e-= 2Zn2+，正极：O2 + 4H+ + 4e- = 2H2O 。
例2、用金属铂片插入KOH溶液中作电极，在两极上分别通入甲烷和氧气，形成甲烷—氧气燃料电池，该电池反应的离子方程式为：CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O，试写出该电池的两极反应式。
解析：从总反应式看，O2得电子参与正极反应，在强碱性溶液中，O2得电子生成OH-，故正极反应式为：2O2+4H2O+8e- =8OH-。
负极上的反应式则可用总反应式减去正极反应式（电子守恒）得CH4+10OH-－8e-= CO32-+7H2O。
二、电解池中电极反应式的书写1、首先看阳极材料，如果阳极是活泼电极（金属活动顺序表Ag以前），则应是阳极失电子，阳极不断溶解，溶液中的阴离子不能失电子。
燃料电池负极反应式书写的步骤与方法
燃料电池负极反应式书写的步骤与方法一、燃料电池的工作原理燃料电池是一种不经过燃烧，将燃料化学能直接转变为电能的装置。
它和其他电池中的氧化还原反应一样，都是自发的化学反应。
其中燃料电池电化学反应的最终产物与燃料燃烧的产物相同，这是我们书写燃料电池总反应式的依据。
二、燃料电池负极反应式的间接书写法所谓间接书写法，是指先写出燃料电池的正极反应式和总反应式，然后在电子守恒的基础上用总反应式减去正极反应式即得负极反应式。
因为燃料电池的负极反应式直接书写比较困难。
而正极的氧化剂大多是氧气，书写形式变化不大，有规律可循。
燃料电池正极反应式书写的几种形式如下：（1）电解质为酸性。
在酸性环境中，O2-不能单独存在，可供O2-结合的微粒有H+和H2O，可以理解为O2-带负电在电性力作用下，O2-优先结合H+生成H2O。
这样，在酸性电解质溶液中，正极反应式为O2+4H++4e-2H2O。
（2）电解质为中性或碱性。
在中性或碱性环境中，O2-也不能单独存在，O2-带负电，在电性力作用下与OH-相推斥，故只能结合H2O生成OH-，故在中性或碱性电解质溶液中，正极反应式为O2+2H2O+4e-4OH-。
（3）电解质为熔融的碳酸盐。
在熔融的碳酸盐环境中，O2-也不能单独存在，O2-可结合CO2生成CO2-3，则其正极反应式为O2+2CO2+4e-2CO2-3。
（4）电解质为固体电解质。
该固体电解质在高温下可允许O2-在其间通过，故其正极反应式应为O2+4e-2O2-。
燃料电池总反应式的书写比较容易，据燃料电池的总反应式和正极反应式，然后在电子守恒的基础上用总反应式减去正极反应式即得负极反应式。
三、燃料电池负极反应式的直接书写法由同种燃料构成的原电池，书写负极反应式时，酸性电解质相对碱性的容易一些，因为酸性电解质中碳元素在产物存在形式为CO2，氢元素在产物存在形式为H+，碱性电解质中碳元素在产物存在形式为CO2-3，氢元素在产物存在形式为H2O。
几种常见的燃料电池电极反应式的书写
几种常见的燃料电池电极反应式的书写原电池电极反应式的书写是高考中的重要考点，原电池的种类很多，燃料电池是原电池中一种比较特殊的电池，它与原电池形成条件有一点相悖，就是两极不一定是两根活动性不同的电极，也可以用相同的两根电极。
燃料电池有很多，下面主要介绍几种常见的燃料电池的工作原理及电极反应式的书写，希望从中发现规律，举一反三。
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。
燃料电池电极反应式的书写技巧
燃料电池电极反应式的书写技巧作者：虞玲来源：《神州·上旬刊》2017年第02期初学原电池，大多数同学感到电极反应很难写，原电池电极反应与一般的氧化还原反应的书写是有差异的，有它自身的书写方法和技巧，我们只要掌握规律，强化练习还是可以掌握要领的。
下面笔者就结合自身的教学经验总结一下燃料电池电极反应式的书写技巧。
电极反应式书写总则：负极：失电子，发生氧化反应（一般是负极本身失电子）正极：得电子，发生还原反应（一般是溶液中阳离子在正极上得电子，但也可能是O2在正极上得电子（吸氧腐蚀），或正极本身得电子）总反应式（电池反应）=正极反应式+负极反应式如果知道电池总反应式：氧化剂+还原剂+（某介质）=还原产物+氧化产物+（另一介质），根据总反应找出氧化剂和氧化产物、还原剂和还原产物，电极反应的总模式是：负极：还原剂-ne—=氧化产物正极：氧化剂+ne—=还原产物其他参与反应的介质分子或离子，根据配平需要，添加在半反应的反应物或生成物中。
然而很多时候我们并不知道电池总反应式，那我们就需要根据不同的情况来进行分析。
今天在这我就特意讲一下燃料电池的书写技巧。
燃料电池的优点较多，也是近年高考的热点内容。
燃料电池是原电池中一种比较特殊的电池，它与原电池形成条件有一点相悖，就是两极不一定是两根活动性不同的电极，也可以是两根相同的电极。
解决此类问题必须抓住一点：燃料电池反应实际上等同于燃料的燃烧反应，但要特别注意介质对产物的影响。
（1）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，总反应就是氢气的燃烧反应：2H2+O2=2H2O。
写电极反应式时特别要注意电解质，有以下三种情况：a、碱性电解质（电解质是KOH溶液）负极：H2-2e-+2OH—=2H2O（氧化反应）正极：O2+H2O+4e-=OH—（还原反应）总反应方程式2H2+O2=2H2Ob、酸性电解质（电解质是H2SO4溶液）负极：H2-2e-=2H+（氧化反应）正极：O2+4H++4e-=2H2O（还原反应）总反应方程式2H2+O2=2H2Oc、中性电解质（电解质是NaCl溶液）负极：H2-2e-=2H+（氧化反应）正极：O2+H2O+4e-=4OH—总反应方程式2H2+O2=2H2O[注意]电解质溶液中也要考虑离子共存的问题：H+不能存在于碱性溶液反应物、生成物中；2、OH-不能存在于酸性溶液反应物、生成物中；3、水溶液中不能出现O2-，O2-会在不同的环境当中，结合不同的粒子，一是自己能够稳定，酸性环境中结合H+后成为水；碱性环境或者中性环境中，O2-会结合H2O形成OH—。
课时6.2.3 拓展1 燃料电池及其它新型电池电极反应式的书写
燃料电池及其它新型电池电极反应式的书写一、电极反应遵循的三个守恒观察铅蓄电池的正、负极电极反应负极反应 Pb(s)＋SO 2－4(aq)－2e －===PbSO 4(s)正极反应 PbO 2(s)＋4H ＋(aq)＋SO 2－4(aq)＋2e －===PbSO 4(s)＋2H 2O(l) 总反应 Pb(s)＋PbO 2(s)＋2H 2SO 4(aq)2PbSO 4(s)＋2H 2O(l)规律任何一个电极反应等号左、右两边一定遵循：得失电子守恒、电荷守恒、原子守恒1、得失电子守恒(1)n +−−→−-电荷数失电子—ne ，m —电荷数得电子−−→−-+m e(2)元素的化合价每升高一价，则元素的原子就会失去一个电子(3)元素的化合价每降低一价，则元素的原子就会得到一个电子 2、电荷守恒：电极反应左、右两边的正电荷和负电荷数相等 3、原子守恒(质量守恒)：电极反应左、右两边同种原子的原子个数一定相等 二、电极反应的书写方法1、直观法：针对比较简单的原电池可以采取直观法，先确定原电池的正、负极，列出正、负极上反应的物质，并标出相同数目电子的得失【微点拨】注意负极反应生成的阳离子与电解质溶液中的阴离子是否共存。
若不共存，则电解质溶液中的阴离子应写入负极反应式中 【对点训练1】装置图Zn ——Cu (稀硫酸)总反应负极反应 正极反应 Al ——Mg (稀盐酸)总反应负极反应 正极反应 Cu ——Ag (硝酸银溶液)总反应负极反应 正极反应 Fe ——Cu (FeCl 3溶液)总反应负极反应 正极反应2、用差值法写电极反应方程式：正、负极反应相加得到电池反应的离子方程式。
反之，若能写出已知电池的总反应的离子方程式，可以减去较易写出的电极反应式，从而得到较难写出的电极反应式复杂电极反应式===总反应式—简单的电极反应式装置图Al——Cu (稀硝酸)总反应负极反应正极反应Al——Cu (浓硝酸)总反应负极反应正极反应Al——Mg (NaOH溶液)总反应负极反应正极反应铅蓄电池总反应负极反应正极反应3、以“甲醇——氧气——KOH溶液”为例第一步：得失电子守恒n+−−→−-电荷数失电子—ne，m—电荷数得电子−−→−-+m e负极的甲醇在碱性环境中变成CO 32－失去6个电子，写成－6e－；正极的O2到底是变成了OH－还是H2O，一定是得到4个电子，写成＋4e－，此步称之为得、失电子守恒负极反应：CH3OH—6e－— CO32－；正极反应：O2＋4e－—第二步：电荷守恒此时负极反应左边的电荷数为＋6，右边的电荷数为－2，电荷显然不守恒，为了使左、右两边电荷守恒必需在左边配8个OH－；正极反应的左边电荷数为－4，右边的电荷数为0，为了使左、右两边电荷守恒必需在右边配4个OH－，此步称之为电荷守恒负极反应：CH3OH—6e—＋8OH－—CO32－；正极反应：O2＋4e－—4OH－第三步：原子守恒观察负极反应左、右两边的原子个数，C守恒，H、O不守恒，需在右边配6 个H2O；而正极反应H、O不守恒，需在左边配2个H2O，此步称之为原子守恒负极反应：CH3OH—6e－＋8OH－＋6H2O===CO32－；正极反应：O2＋4e－＋2H2O===4OH－【微点拨】①该法书写电极是各写各的电极，因此正负极电子数可能不相等，所以最后再用最小公倍数写出总方程式②若为酸性介质，先补H+，另一边补H2O；若为碱性介质，先补OH—，另一边补H2O③有机物中化合价处理方法：“氧－2，氢＋1，最后算碳化合价”，并且要注意溶液环境与产物之间的反应，碱性环境下，C元素最终产物应为CO32－④水溶液中不能出现O2－；碱性溶液反应物、生成物中均无H+；酸性溶液反应物、生成物中均无OH－，中性溶液反应物中无H+ 和OH －燃料电池的构成燃料电池装置示意图燃料电池是通过燃料气体与氧气分别在两个电极上发生氧化还原反应，将化学能直接转化为电能的装置。
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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。
例1: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，电解质溶液通常选用KOH。
在负极上氢气失去电子变成 H+进入溶液，H+又与溶液中的OH-继续反应生成H2O，因此在负极发生的反应为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，正极反应式为：O2 + H2O + 4e- = 4OH-。
总反应为：2H2 + O2 = 2H2O若在酸性条件下，负极反应式为：H2 +2e- = 2H+正极反应式为：O2 + 4H+ + 4e- = 2H2O(O2 + 4e- = 2O2-，2O2- + 4H+ = 2H2O)总反应为：2H2 + O2 = 2H2O。
例2:甲烷燃料电池（电解质溶液为KOH溶液），甲烷燃料电池的电解质溶液为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。
负极反应有：CH4– 8e- + 8OH- = CO2 + 6H2O CO2 + 2OH- = CO32- + H2O，负极反应式为：CH4 + 10OH- + 8e- = CO + 7H2O正极发生的反应有：O2 + 4e- = 2O2-和O2- + H2O = 2OH-所以正极反应式为：O2 + 2H2O + 4e- = 4OH-[技巧1]燃料电池的负极反应，一般较难写出，而正极反应和电池总反应却较易写出。
用电池总反应减去正极反应可得负极反应，这是写负极反应式的一种巧妙方法。
甲烷燃料电池总离子反应式为：CH4 + 2OH-+ 2O2 = CO + 3H2O ①正极反应式为：O2 + 2H2O + 4e- = 4OH- ②故负极反应式应为：①-②＊2 即得CH4 + 10OH- - 8e- = CO + 7H2O[技巧2]根据得失电子守恒，原子守恒，电荷守恒直接书写较复杂的负极电极反应式。
负极中，甲烷被氧化为二氧化碳，二氧化碳在碱性条件不能存在，结合氢氧根生成碳酸根。
甲烷中碳元素化合价由-4价升高到碳酸根中的+4价，故1 mol甲烷失去8 mol电子，结合OH-生成1 mol CO，再根据电荷守恒，电极反应式右侧CO带两个单位负电荷，故左侧应该有10 mol OH-,再根据原子守恒，电极反应式右侧加上7 mol H2O。
即得CH4+ 10OH-- 8e-= CO + 7H2O例3: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：负极反应式：2CO＋2CO4CO2＋4e－正极反应式：。
总电池反应式：。
解析：根据题意可以判断CO做为反应的还原剂，即在反应中失去电子，做原电池的负极；空气与CO2做正极，所以在正极上是O2得到电子：O2＋2H2O＋4e-＝4OH-，这是在不考虑二氧化碳的情况下写的正极反应，所以当我们考虑到正极上的物质时，正极反应就变成了O2＋4e-＋2CO2＝2CO，总反应在正负极的是电子数目相等情况下把两个电极反应相加即可：O2＋2CO＝2CO2。
习题专练：某原电池中盛有KOH浓溶液，若分别向________(填“正”或“负”，下同)极通入可燃性气体，向________极通入O2，则电路中就有电流通过，试完成下列问题：可燃性气体正极反应负极反应电池总反应(1)H2S(2)CO(3)C2H4(4)C3H8(5)CH3OH(6)C2H5OH答案：负正正极反应负极反应电池总反应O2＋4e-＋2H2O==4OH--H2S－6e-＋8OH-====SO＋5H2O2H2S＋3O2＋4OH－====2SO＋4H2O CO－2e－＋4OH－====CO＋2H2O2CO＋O2＋4OH－====2CO＋2H2OC2H4－12e－＋16OH－====2CO＋C2H4＋3O2＋4OH－=====2CO＋4H2O 10H2OC3H8－20 e－＋26OH－C3H8＋5O2＋6OH－=====3CO＋7H2O === 3CO+ 17H2OCH3OH－6 e－＋8OH－2CH3OH＋3O2＋4OH－====2CO＋6H2O === CO+6H2OC2H5OH－12e－＋16OH－C2H5OH＋3O2＋4OH－====2CO＋5H2O ===2 CO+11H2O总之，对于原电池的电极反应式的书写来说，最重要的是明白原电池的工作原理，这一点对学生来说不难理解，但是对于有电解质溶液参与的电极反应来说就不知如何是好，正负极也能找到，就是写不出电极反应式，负极失电子正极得电子都知道，却忽略了得失电子变成离子后要进入溶液中，如果溶液中存在的离子与在正极负极得失电子变成的离子不能共存，则要继续反应，反之，不反应共存于溶液中。
如果能分析清楚这些，那么难题也就迎刃而解了。
如何书写燃料电池电极反应在中学阶段，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-。
⑶电解质为熔融的碳酸盐（如LiCO3和Na2CO3熔融盐混和物）在熔融的碳酸盐环境中，O2-离子也不能单独存在， O2-离子可结合CO2生成CO32-离子，则其正极反应式为O2＋2CO2 +4e-=2CO32-。
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-。
综上所述，燃料电池正极反应式本质都是O2＋4e-=2O2-，在不同电解质环境中，其正极反应式的书写形式有所不同。
因此在书写正极反应式时，要特别注意所给电解质的状态和电解质溶液的酸碱性。
3、燃料电池负极反应式的书写燃料电池负极反应物种类比较繁多，可为氢气、水煤气、甲烷、丁烷、甲醇、乙醇等可燃性物质。
不同的可燃物有不同的书写方式，要想先写出负极反应式相当困难。
一般燃料电池的负极反应式都是采用间接方法书写，即按上述要求先正确写出燃料电池的总反应式和正极反应式，然后在电子守恒的基础上用总反应式减去正极反应式即得负极反应式。
燃料电池电极反应式的书写应用举例1、电解质为酸性电解质溶液例1、科学家预言，燃料电池将是21世纪获得电力的重要途径，美国已计划将甲醇燃料用于军事目的。
一种甲醇燃料电池是采用铂或碳化钨作电极催化剂，在稀硫酸电解液中直接加入纯化后的甲醇，同时向一个电极通入空气。
试回答下列问题：⑴这种电池放电时发生的化学反应方程式是。