A. 甲烷燃料电池电极反应式是什么
甲烷燃料电池熔融碳酸盐电极反应式:CH4+2O2=CO2+2H2O。甲烷燃料电池是化学电池中的氧化还原电池。燃料电池是燃料和氧化剂(一般是氧气)在电极附近参与原电池反应的化学电源。
将这些正负极反应叠加起来,得到氢氧燃料电池的总反应都是2H2+O2=2H2O。
氢-氧燃料电池反应原理这个反应是电解水的逆过程。
电极应为:负极:H_+2OH_→2H_O+2e_正极:1/2O_+H_O+2e_→2OH_电池反应:H_+1/2O_==H_O。
B. 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。
C. 甲烷燃料电池四种环境方程式是什么
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,故答案为:CH4-8e-+2H2O═CO2+8H+;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; 故答案为:2O2+4H2O+8e-=8OH-;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; 故答案为:2O2+8e-=402-;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; 故答案为:2O2+4CO2+8e-═4CO32-;CH4+4CO32--8e-=5CO2+2H2O。
甲烷燃料电池的特点
甲烷燃料电池是化学电池中的氧化还原电池。燃料电池是燃料和氧化剂(一般是氧气)在电极附近参与原电池反应的化学电源。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。
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。
以上内容参考网络-甲烷燃料电池
D. 甲烷燃料电池的电极反应式是什么
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。
(4)甲烷燃料电池扩展阅读:
优点:
1、低污染:使用氢气与氧气作为燃料,生成物只有水和热,若使用烃类生成水,二氧化碳和热,没有污染物。
2、高效率:直接将燃料中的化学能转换成电能,故不受卡諾循环的限制。 3. 无噪音:电池本体在发电时,无需其他机件的配合,因此没有噪音问题。 4. 用途广泛:提供的电力范围相当广泛,小至计算器大至发电厂。
3、无需充电:电池本体中不包含燃料,只需不断地供给燃料便可不停地发电。
E. 甲烷燃料电池电极反应式
(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。(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。
知识拓展
甲烷燃料电池是化学电池中的氧化还原电池。燃料电池是燃料和氧化剂(一般是氧气)在电极附近参与原电池反应的化学电源。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。
甲烷(系统名为“碳烷”,但只在介绍系统命名法时会出现,一般用习惯名“甲烷”)在自然界的分布很广,甲烷是最简单的有机物,是天然气,沼气,坑气等的主要成分,俗称瓦斯。也是含碳量最小(含氢量最大)的烃,也是天然气、沼气、油田气及煤矿坑道气的主要成分。它可用来作为燃料及制造氢气、炭黑、一氧化碳、乙炔、氢氰酸及甲醛等物质的原料。
F. 甲烷燃料电池的化学方程式是什么
如图所示
G. 甲烷燃料电池各级方程式
负极:CH₄+10OH⁻+8e⁻=CO₃²⁻+7H₂O;
正极:2O₂+4H₂O +8e⁻=8OH⁻。
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。效率高、污染低,是一种很有前途的能源利用方式。
(7)甲烷燃料电池扩展阅读
燃料电池是一种通过化学反应利用燃料发电的装置。它最早由格罗夫于1839年在英国发明。最常见的燃料电池是以氢和氧为燃料的质子交换膜燃料电池(pemfc)。
由于其成本低,对人体无化学危害,对环境无危害,发电后产生纯净水和热量。1960年在美国军方和1965年在双子座5号宇宙飞船上使用。现在也有一些笔记本电脑开始研究燃料电池的使用。但由于发电量太小,不能在瞬间提供大量电力,只能用于稳定供电。