燃料电池的方程式及电极反应式.doc

燃料电池的方程式及电极反应式几种常见的“燃料电池”的电极反应式的书写一、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:(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+2H2O+4e-===4OH-。(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-+2H+===H2O,因此正极的电极反应式为:O2+4H++4e-===2H2O(O2+4e-===2O2-,2O2-+4H+===2H2O)(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:、生成物中均无H+、生成物中均无OH-+和OH--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:(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-+(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。负极发生的反应