燃料电池电极方程式的书写和技巧(必修2).ppt

高一化学组,燃料电池电极反应式的书写和技巧,燃料电池电极反应式的一般书写步骤：,第一步，写出燃料电池的总反应式；,第二步，写出燃料电池的正极反应式；,第三步，写出燃料电池的负极反应式。,一、书写总反应式,1、如果是氢氧燃料电池，无论以什么物质做电解质（固态、酸性、碱性），总反应式皆为：,2H2+O2=2H2O,2、如果是含碳元素的可燃物,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,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,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，固体电解质在高温下可允许O2在其间通过）,正极反应式：O2+4e=2O2,三、书写负极反应式,根据得失电子守恒，用总反应式减去正极反应式。,间接书写法,1、氢氧燃料电池,酸性电解液,总：2H2+O2=2H2O,正：O2+4H+4e=2H2O,负：2H2 4e=4H+,碱性电解液,总：2H2+O2=2H2O,正：O2+2H2O+4e=4OH,负：2H2+4OH 4e=4H2O,2、甲烷燃料电池,酸性电解液,总：CH4+2O2=CO2+2H2O,正：O2+4H+4e=2H2O,负：CH4+2H2O 8e=CO2+8H+,碱性电解液,总：CH4+2O2+2OH=CO32+3H2O,正：O2+2H2O+4e=4OH,负：CH4+10OH 8e=CO32+7H2O,直接书写法,找出元素化合价发生变化的物质：,标出电子守恒：,以碱性条件下甲烷燃料电池为例，,CH4 CO32,CH4 8e CO32,写出原子守恒：,写出电荷守恒：,CH4+10OH 8e CO32,CH4+10OH 8e=CO32+7H2O,燃料电极方程式的书写和技巧,