甲烷燃料电池(甲烷燃料电池反应式)
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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-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-+3H20①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-应用前景历史燃料电池(Fuel cell),是一种使用燃料进行化学反应产生电力的装置,最早于1839年由英国的Grove所发明 。最常见是以氢氧为燃料的质子交换膜燃料电池,由于燃料价格平宜,加上对人体无化学危险、对环境无害,发电后产生纯水和热,1960年代应用在美国军方,后于1965年应用于美国双子星座计划双子星座5号飞船 。现在也有一些笔记型电脑开始研究使用燃料电池 。但由于产生的电量太小,且无法瞬间提供大量电能,只能用于平稳供电上 。发展前景燃料电池是一个电池本体与燃料箱组合而成的动力机制 。燃料的选择性非常高,包括纯氢气(H2)、甲醇(CH3OH)、乙醇(CH3CH2OH)、天然气,甚至于现在运用最广泛的汽油,都可以作为燃料电池的燃料 。这是目前其他所有动力来源无法做到的 。而以燃料电池做为汽车的动力,已被公认是廿一世纪必然的趋势 。燃料电池则是以具有可燃性的燃料与氧反应产生电力;通常可燃性燃料如瓦斯、汽油、甲烷(CH4)、乙醇(酒精)、氢等这些可燃性物质都要经过燃烧加热水使水沸腾,而使水蒸气推动涡轮发电,以这种转换方式大部分的能量通常都转为无用的热能,转换效率通常只有约30%相当的低,而燃料电池是以特殊催化剂使燃料与氧发生反应产生二氧化碳(CO2)和水(H2O),因不需推动涡轮等发电器具,也不需将水加热至水蒸气再经散热变回水,所以能量转换效率高达70%左右,足足比一般发电方法高出了约40%;优点还不只如此,二氧化碳排放量比一般方法低许多,水又是无害的产生物,是一种低污染性的能源 。甲烷做燃料电池电极方程式溶液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,所以总反应为:CH4 + 2KOH+ 2O2 = K2CO3 + 3H2O 。负极:CH4 – 8e- + 10OH- == CO32- +7H2O,正极:2O2 + 4H2O + 8e- = 8OH-
Q2:甲烷燃料电池电极反应式是什么?
(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 。(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 。甲烷燃料电池缺点:燃料来源不普及:氢气的储存可说是困难又危险,而甲醇、乙醇、或天然气缺乏供应系统,无法方便的供应给使用者 。无标准化的燃料:现今市面上有以天然气、甲烷、甲醇与氢气等作为燃料的电池,虽然提供消费者很多种选择,但因为没有单一化及标准化的燃料,要能够营利是困难的,而且燃料种类的更换有可能使现有的供应系统进行改装,产生额外的费用 。
Q3:甲烷燃料电池酸性和碱性方程式是什么?
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 。先写总方程式,注意生成物的溶液中离子的反应 。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 。再用总方程式减去正极反应式得负极反应式 。甲烷(CH4)燃料电池就是用沼气(主要成分为CH4)作为燃料的电池,与氧化剂O2反应生成CO2和H2O.反应中得失电子就可产生电流从而发电 。美国科学家设计出以甲烷等碳氢化合物为燃料的新型电池,其成本大大低于以氢为燃料的传统燃料电池 。燃料电池使用气体燃料和氧气直接反应产生电能,其效率高、污染低,是一种很有前途的能源利用方式 。但传统燃料电池使用氢为燃料,而氢既不易制取又难以储存,导致燃料电池成本居高不下 。
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