有机物燃料电池正负极的反应方程式书写在酸性条件下与在碱性条件下的都要…谢谢!

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/04/28 18:55:43
有机物燃料电池正负极的反应方程式书写在酸性条件下与在碱性条件下的都要…谢谢!

有机物燃料电池正负极的反应方程式书写在酸性条件下与在碱性条件下的都要…谢谢!
有机物燃料电池正负极的反应方程式书写
在酸性条件下与在碱性条件下的都要…谢谢!

有机物燃料电池正负极的反应方程式书写在酸性条件下与在碱性条件下的都要…谢谢!

碱性溶液燃料电池(如电解质溶液为KOH溶液或NaOH 溶液,电极为惰性电极).

固定正极反应式:O2+2H2O+4e-=4OH- 反应过程:O2+4e-=2O2-,2O2-+2H2O=4OH- 

O2-在碱性条件下不能单独存在,只能结合H2O生成OH-.例: CH3OH|KOH(aq)|O2 总反应式:2CH3OH+3O2+4OH-=2CO3 2-+6H2O.( 反应过程:2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O,2CO2+4OH-= 2CO3 2-+2H2O)正极反应式:3O2+6H2O+12e-=12OH- (O2+2H2O+4e-=4OH-)负极反应式:2CH3OH+16OH--12e-=2CO3 2-+12H2O(CH3OH+8OH--6e-=CO3 2-+6H2O)电解液pH变化:pH变小.(从总反应看,既反应了碱又生成水,使电解液碱性减弱) 

酸性溶液燃料电池(如电解质溶液为H2SO4 溶液或H3PO4 溶液,电极为惰性电极).

固定正极反应式:O2+4H++4e-=2H2O 反应过程:O2+4e-=2O2-,2O2-+4H+=2H2O O2-在酸性条件下不能单独存在,只能结合H+生成H2O.例: CH3CH2OH|H2SO4(30%)|O2 总反应式:CH3CH2OH+3O2=2CO2+3H2O.反应过程:CH3CH2OH+3O2=2CO2+3H2O,生成物不与电解液反应此反应,即为总反应式.正极反应式:3O2+12++12e-=6H2O (O2+4H++4e-=2H2O)负极反应式:CH3CH2OH+3H2O-12e-=2CO2+12H+ 电解液pH变化:pH变大.(从总反应看,反应生成水,稀释电解液,使电解液酸性减弱) 

.熔融盐燃料电池(熔融K2CO3 或Li2CO3 或Li2CO3—Na2CO3).

固定正极反应式:O2+4e-+2CO2=2CO3 2- 例: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:总反应式:2CO+O2=2CO2.正极反应式:O2+4e-+2CO2=2CO3 2- 负极反应式:2CO+2CO3 2--4e-=4CO2 (CO+CO3 2--2e+=2CO2) 

固体氧化物燃料电池(电池的电解质传递O2-).

固定正极反应式:O2+4e-=2O2- 例:一个电极通入空气,另一个电极通入CH4,电池的电解质是掺杂了Y2O3 的ZrO2 晶体,它在高温下能传递O2-.

总反应式:CH4+2O2=CO2+2H2O.

正极反应式:2O2+8e-=4O2- (O2+4e-=2O2-)负极反应式:CH4+4O2--8e-=CO2+2H2O