以甲烷为例的四类燃料电池?
碱性介质下的甲烷燃料电池:
负极:CH4+10OH- – 8e-===CO32- +7H2O
正极:2O2+8e-+4H2O===8OH-
总反应方程式为:CH4+2O2+2OH-===CO32-+3H2O
酸性介质下的甲烷燃料电池:
负极:CH4-8e-+2H2O===CO2+8H+
正极:2O2+8e-+8H+===4H2O
总反应方程式为:2O2+CH4===2H2O+CO2
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- 。
子反应生成碳酸根离子和水.
氢氧燃料电池熔融金属氧化物作电解质,正极上氧气得电子生成氧离子,电极反应式为O2+4e-=2O2-;负极上氢气失电子和氧离子反应生成水,电极反应式为2H2-4e-+2O2-=2H2O;
甲烷燃料电池四种情况?
(1)酸性条件,负极上燃料甲烷失电子发生氧化反应生成二氧化碳,则负极的电极反应式为:CH4-8e-+2H2O═CO2+8H+;正极上氧气得电子和氢离子反应生成水,电极反应式为2O2+8e-+8H+═42H2O;
(2)碱性条件下,正极上氧气得电子生成氢氧根离子,则正极电极反应式为:2O2+4H2O+8e-=8OH-;在负极上甲烷反应能生成二氧化碳和水,二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠,则负极电极反应式为:CH4+10OH–8e-=CO32-+7H2O;
(3)固体电解质中,正极上氧气得电子生成02-,则正极电极反应式为:2O2+8e-=402-;负极上甲烷失电子生成二氧化碳和水,则负极电极反应式为:CH4+4O2–8e-═CO2+2H2O;
(4)熔融碳酸盐(如:熔融K2C03)环境下,正极上氧气得电子生成碳酸根离子,正极反应式为2O2+4CO2+8e-═4CO32-,负极上甲烷失电子转化为二氧化碳,负极反应式为CH4+4CO32–8e-=5CO2+2H2O;
甲烷空气燃料电池反应方程式?
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
为什么不用甲烷燃料电池?
甲烷作为燃料电池,已在科学家的考虑之列。
甲烷燃料电池的电解质溶液为KOH,生成的CO2还要与KOH反应生成K2CO3。甲烷燃料电池碳排放量少,十分环保。加之燃料电池本身能量转化效率高,十分具有发展前景。
甲烷燃料电池能量转化率相对内燃机高。消耗等量的天然气,续航更长;同时电驱动车辆会改善堵车时的驾乘体验;野外作业作为电站,连续60KW功率输出不是事。 甲烷燃料电池低温反应产物有水和二氧化碳,对环境影响小。
甲烷燃料电池反应方程式?
碱性介质下的甲烷燃料电池)负极:CH4+10OH–8e-===CO32-+7H2O正极:2O2+8e-+4H2O===8OH-;总反应方程式为:CH4+2O2+2KOH===K2CO3+3H2O。
8e-===CO32-
+7H2O
正极:2O2+8e-+4H2O===8OH-
离子方程式为:CH4+2O2+2OH-===CO32-+3H2O
总反应方程式为:CH4+2O2+2KOH===K2CO3+3H2O
酸性介质下的甲烷燃料电池:
负极:CH4-8e-+2H2O===CO2+8H+
正极:2O2+8e-+8H+===4H2O
总反应方程式为:2O2+CH4===2H2O+CO2
反应情况:
1.随着电池不断放电,电解质溶液的碱性减小;
2.通常情况下,甲烷燃料电池的能量率大于甲烷燃烧的能量利用率。
甲烷燃料电池化学方程式
CH4+2O2+2OH-==CO32-+3H20
①就是CH4在O2中燃烧,生成的CO2和OH-反应生成CO32-的离子反应方程式接着写正极,记住:正极在碱性条件下的反应一定是:O2+4e-+2H2O==4OH-
②接着将总反应式减去正极反应式就是负极反应式,这里有一点非常重要,就是一定要将O2消去,因为原电池负极发生氧化反应,而O2发生还原反应
故一定要将O2消去将②X2
得到
2O2+8e-+4H2O===8OH-
③①-③
得到CH4-8e–4H2o+2OH-==CO32-+3H2O-8OH-移项的到负极反应式:CH4+10OH–8e-==CO32-+7H20总反应:CH4+2O2+2OH-==CO32-+3H20负极:CH4+10OH–8e-==CO32-+7H20正极:O2+4e-+2H2O==4OH-
甲烷四种燃料电池化学方程式?
碱性介质下的甲烷燃料电池:
负极:CH4+10OH- – 8e-===CO32- +7H2O
正极:2O2+8e-+4H2O===8OH-
总反应方程式为:CH4+2O2+2OH-===CO32-+3H2O
酸性介质下的甲烷燃料电池:
负极:CH4-8e-+2H2O===CO2+8H+
正极:2O2+8e-+8H+===4H2O
总反应方程式为:2O2+CH4===2H2O+CO2