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甲烷燃料电池在熔融碳酸盐的反应?

新新2021-08-16 08:29:56新能源16人已围观

简介正极发生的反应:O2+2CO2 4e-=2CO32-负极反应:CH4– 8e- 4CO32-=5CO2 2H2O由于电解质为熔融的K2CO3,且不含O2-和HCO3-,生成的CO2不会与CO32-反应生成HCO3 -的,该燃料电池的总反应式为: CH4 2O2=CO2 2H2O。在熔融碳酸盐环境中,其正极反应式为O2+2CO2 4e-=2CO32- 。其电极反应式可利用总反应式减去正极反应式求得。第一、碱性介质下的甲烷燃料电

正极发生的反应:O2+2CO2 4e-=2CO32-负极反应:CH4– 8e- 4CO32-=5CO2 2H2O

由于电解质为熔融的K2CO3,且不含O2-和HCO3-,生成的CO2不会与CO32-反应生成HCO3 -的,该燃料电池的总反应式为: CH4 2O2=CO2 2H2O。

在熔融碳酸盐环境中,其正极反应式为O2+2CO2 4e-=2CO32- 。

其电极反应式可利用总反应式减去正极反应式求得。

第一、碱性介质下的甲烷燃料电池

1、负极:CH4 10OH - - 8e-===CO32- 7H2O

2、正极:2O2 8e- 4H2O===8OH-

3、总反应方程式为:CH4 2O2 2KOH===K2CO3 3H2O

第二、酸性介质下的甲烷燃料电池

1、负极:CH4-8e- 2H2O===CO2 8H

2、正极:2O2 8e- 8H ===4H2O

3、总反应方程式为:2O2 CH4===2H2O CO2

[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

甲烷碱性燃料电池方程式反应式为负极:CH4 10OH--8e-=CO3²﹣ 7H2O正极:2O2 4H2O- 8e-=8OH-总方程式:CH4 2O2=CO2 2H2O CO2 2OH-=CO3²﹣ H2O和为 CH4 2O2 2OH﹣=CO3²﹣ 3H2O电极反应式的书写步骤一般是1 先写总方程式,注意生成物的溶液中离子的反应2 再写正极反应式,这个是不变的,就是氧气得电子生成,但要注意和总方程式中O2分子个数要相等3 再用总方程式减去正极反应式得负极反应式

Tags: 甲烷   电极   方程式  

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