一、甲醇燃料电池电解方程式?答:该题应该是甲醇燃料电池电极反应方程式。甲醇燃料电池以金属铂为电池的两极,用碱或酸作为电解质:1、碱性电解质(KOH溶液为例)总反应式:2CH 4O+ 3O 2 +4KOH== 2K 2CO 3 + 6H 2O,正极的电极反应式为:3O 2+ 12e - + 6H 2O==12OH –,负极的电极反应式...
答:该题应该是甲醇燃料电池电极反应方程式。
甲醇燃料电池以金属铂为电池的两极,用碱或酸作为电解质:
1、碱性电解质(KOH溶液为例)
总反应式:2CH 4O+ 3O 2 +4KOH== 2K 2CO 3 + 6H 2O,正极的电极反应式为:3O 2+ 12e - + 6H 2O==12OH –,负极的电极反应式为:CH 4O– 6e - + 8OH - == CO 3 2-+ 6H 2O
2、酸性电解质(H2SO4溶液为例)总反应: 2CH 4O+ 3O 2 == 2CO 2 + 4H 2O,正极的电极反应式为:3O 2+12e - +12H + == 6H 2O,负极的电极反应式为:2CH 4O–12e -+2H 2O == 12H + + 2CO 2
甲醇燃料电池四种方程式是:2CH3OH-12e-+16OH-→2CO32-+12H2O,2CH3OH-12e-+2H2O→12H++2CO2,2CH3OH+3O2+4OH﹣=2CO32-+6H2O,2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O。
甲醇燃料是利用工业甲醇或燃料甲醇,加变性醇添加剂,与现有国标汽柴油(或组分油),按一定体积(或重量比)经严格科学工艺调配制成的一种新型清洁燃料。可替代汽柴油,用于各种机动车,锅灶炉使用。
生产甲醇的原料主要是煤,天然气,煤层气,焦炉气等,特别是利用高硫劣质煤和焦炉气生产甲醇,既可提高资源综合利用又可减少环境污染。发展煤制甲醇燃料,补充和部分替代石油燃料,是缓解我国能源紧张局势,提高资源综合利用。
甲醇燃料电池负极反应方程式是:①碱性条件负极:2CH3OH-12e﹣+16OH﹣ → 2CO32﹣+12H2O ②酸性条件负极:2CH3OH -12e﹣ + 2H2O → 12H﹢ + 2CO2
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,写出燃料电池的负极反应式。
如: 碱性条件 总反应式 2CH3OH + 3O2 + 4OH﹣=2CO3 2﹣+6H2O 正极:3O2 + 12e﹣ +6H2O→ 12OH﹣ 负极:2CH3OH - 12e– + 16OH~ → 2CO3 2﹣ + 12H2O
酸性条件 总反应式:2CH3OH + 3O2 = 2CO2 + 4H2O 正极:3O2 + 12e﹣ + 12 H﹢ → 6H2O 负极:2CH3OH - 12e﹣ + 2H2O → 12H﹢ + 2CO2
化学反应
是指分子破裂成原子,原子重新排列组合生成新分子的过程,称为化学反应。在反应中常伴有发光发热变色生成沉淀物等,判断一个反应是否为化学反应的依据是反应是否生成新的分子。
若电解质是酸溶液,负极,正极反应式分别为CH4O一6e一十H2O=CO2十6H+,正极反应式为O2十4e一十4H+=H2O。
如电解质是碱溶液,负极反应式CH4O一6e一十8OH一=CO32一十6H2O,正极反应式O2十4e一十2H2O=4OH一。该原电池反应之所以能发生,是因为该反应是自发的氧化还原反应。
①碱性介质(如NaOH)
总反应式:2CH4O+ 3O2 + 4OH-= 2CO32- + 6H2O
正极:3O2 + 12e– + 6H20 → 12OH–
负极:2CH4O - 12e– + 16OH~ → 2CO32- + 12H2O
②酸性介质:(H2SO4)
总反应方程式CH4 +2O2→CO2+2H2O
正极:3O2 + 12e– + 12H+ → 6H2O
负极:2CH4O - 12e– + 2H2O → 12H+ + 2CO2
③中性介质(H2O):
正极:O2 + 4H+ + 4e == 2H2O
负极:CH3OH + H2O - 6e == CO2 + 6H+
总反应方程式:
2CH3OH +3O2 =4H2O+2CO2
④熔融盐介质(Li2CO3和Na2CO3)
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,甲醇为负极燃气,空气与CO2的混合气体为正极助燃气,制得在650℃下工作的燃料电池,
正极:O2+4e-+2CO2=2CO32-;
负极:
CH3OH+3CO32-6e-=4CO2+2H2O.
总反应方程式:
3O2+2CH3OH=2CO2+4H2O
燃料电池的书写步骤:第一步写总方程式,相当于燃料直接燃烧。
第二步写正极反应式
第三小写负极反应式(利用总方程式减去正极反应式)
对于燃料电池来说,首先要关注电解是酸性的,还是碱性的。电解质不同,电极反应式不同。
其次,要知道燃料电池,负极一定是通入燃料的一极,正极一定是通入氧气或空气的一极。
例如,甲醇和氧气燃料电池
1、电解质是酸性,如稀硫酸。
总方程式:4CH3OH+5O2=4CO2+8H2O
正极反应式:5O2+20e+20H+=10H2O(O2+4e=2O2-是基础反应,在酸性溶液要与H+结合成水)
负极反应:4CH3OH-20e+2H2O=4CO2+20H+
2、电解质是碱性,如氢氧化钠溶液(过量,若是少量的,则题目更难点)。
总方程式:4CH3OH+5O2+8OH-=4CO32-+12H2O
正极反应式:5O2+20e+10H2O=20OH-(O2+4e=2O2-是基础反应,在碱性溶液要与H2O结合成OH-)
负极反应式:4CH3OH-20e+28OH-=4CO32-+22H2O
碱性条件总反应式:2CH3OH + 3O2 + 4OH-= 2CO32- + 6H2O 正极:3O2 + 12e– + 6H20 → 12OH–
负极:2CH3OH - 12e– + 16OH~ → 2CO32- + 12H2O 酸性条件总反应式:总反应式与甲醇燃烧相同,2CH3OH + 3O2 == 2CO2 + 4H2O;甲醇燃料电池四种方程式是:2CH3OH-12e-+16OH-→2CO32-+12H2O,2CH3OH-12e-+2H2O→12H++2CO2,2CH3OH+3O2+4OH﹣=2CO32-+6H2O。
区别在于:
甲醇燃料是指以甲醇动力提供者,甲醛的化学反应或者燃烧直接转化成动能的过程。
而甲醇燃料动力电池以甲醇液体进入阳极后形成原电池回路,从而提供电能,在由电能转化为动能的过程。这是电化学的范畴,不是对甲醇进行直接燃烧来提供动力。
中性:
CH3OH + H2O - 6e ==== CO2 + 6H+O2 + 4H+ + 4e ==== 2H2O酸性:
负极:2CH4O + 2H2O - 12e- = 12CO2+12H+正极:3O2 + 12H+ + 12e- = 6H2O
碱性:
负极:2CH4O + 16OH- - 12e- = 2CO3 2- +12H2O正极:3O2 + 6H2O + 12e- = 12OH-
拓展资料:
直接甲醇燃料电池属于质子交换膜燃料电池(PEMFC)中之一类,直接使用甲醇水溶液或蒸汽甲醇为燃料供给来源,而不需通过甲醇、汽油及天然气的重整制氢以供发电。相较于质子交换膜燃料电池(PEMFC) ,直接甲醇燃料电池 (DMFC) 具备低温快速启动、燃料洁净环保以及电池结构简单等特性。这使得直接甲醇燃料电池 (DMFC)可能成为未来便携式电子产品应用的主流。
1、碱性条件:
总反应式:2CH3OH + 3O2 + 4OH-= 2CO32- + 6H2O
正极:3O2 + 12e– + 6H20 → 12OH–
负极:2CH3OH - 12e– + 16OH~ → 2CO32- + 12H2O
2、酸性条件:
总反应式:2CH3OH + 3O2 = 2CO2 + 4H2O
正极:3O2 + 12e– + 12H+ → 6H2O
负极:2CH4O - 12e– + 2H2O → 12H+ + 2CO2
扩展资料:
甲醇燃料电池的原理:
甲醇燃料电池使用液体甲醇而不是氢气。甲醇(CH3OH)与水混合,并直接进入燃料电池阳极,在此它借助催化剂层被氧化而生成二氧化碳、氢离子(H+)和电子,电子通过外部电路运动作为燃料电池的电力输出,正离子(H+)通过质子交换膜(PEM)传送至阴极,在此它们与氧反应生成水,水再循环与甲醇一起输入。
甲醇燃料电池的优点:
1、甲醇燃料电池不需燃料的前期处理程序,能直接通过特定的方法使甲醇和空气化学反应产生热力学电势;
2、不用借助运动机件,通过电化学反应产生电流,不用燃烧;
3、无需将燃料储存重新变为氢气或将氢气暴露于质子交换膜;
4、除去了内部加热冷却金属板、水和热力处理系统、压强平衡等设备;
5、生产成本较低,可用非金属轻而易曲的材料制成;
6、能量密度高,产品面向轻薄化。
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