甲醇氧氣燃料電池rmfc,甲醇氧氣燃料電池堿性環(huán)境
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化學(xué)甲醇燃料電池是什么階段知識(shí)?
化學(xué)甲醇燃料電池通常是高中化學(xué)選修4即化學(xué)反應(yīng)原理中的內(nèi)容,涉及電化學(xué)和氧化還原反應(yīng)的知識(shí)。具體來(lái)說(shuō),它涉及到原電池的工作原理,甲醇和氧氣在電極上的氧化還原反應(yīng),以及電子的轉(zhuǎn)移和電流的產(chǎn)生等知識(shí)。
甲醇燃料電池的原理?
1. 是通過(guò)將甲醇和氧氣進(jìn)行反應(yīng),產(chǎn)生電能的一種化學(xué)反應(yīng)裝置。
2. 甲醇燃料電池中,甲醇在陽(yáng)極被氧化成二氧化碳和水,同時(shí)釋放出電子。
這些電子通過(guò)外部電路流動(dòng)到陰極,與氧氣發(fā)生還原反應(yīng),生成水。
整個(gè)反應(yīng)過(guò)程中,甲醇作為燃料提供電子,氧氣作為氧化劑接受電子,從而產(chǎn)生電能。
3. 甲醇燃料電池具有高能量密度、低污染、可持續(xù)性等優(yōu)點(diǎn),因此在電動(dòng)汽車(chē)、便攜式電子設(shè)備等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。
同時(shí),研究人員也在不斷探索改進(jìn)甲醇燃料電池的效率和穩(wěn)定性,以進(jìn)一步推動(dòng)其發(fā)展和應(yīng)用。
甲醇一氧氣與稀硫酸的化學(xué)方程式?
燃料電池的書(shū)寫(xiě)步驟:第一步寫(xiě)總方程式,相當(dāng)于燃料直接燃燒。
第二步寫(xiě)正極反應(yīng)式
第三小寫(xiě)負(fù)極反應(yīng)式(利用總方程式減去正極反應(yīng)式)
對(duì)于燃料電池來(lái)說(shuō),首先要關(guān)注電解是酸性的,還是堿性的。電解質(zhì)不同,電極反應(yīng)式不同。
其次,要知道燃料電池,負(fù)極一定是通入燃料的一極,正極一定是通入氧氣或空氣的一極。
例如,甲醇和氧氣燃料電池
1、電解質(zhì)是酸性,如稀硫酸。
總方程式:4CH3OH+5O2=4CO2+8H2O
正極反應(yīng)式:5O2+20e+20H+=10H2O(O2+4e=2O2-是基礎(chǔ)反應(yīng),在酸性溶液要與H+結(jié)合成水)
(1)負(fù)極甲醇發(fā)生氧化反應(yīng),生成二氧化碳?xì)怏w,反應(yīng)式2CH3OH-12e-+2H2O=12H++2CO2↑,故答案為:2CH3OH-12e-+2H2O=12H++2CO2↑;
(2)正極是氧氣發(fā)生還原反應(yīng),在酸性條件下生成水,電極反應(yīng)式是:3O2+12e-+12H+=6H2O,故答案為:3O2+12e-+12H+=6H2O;
(3)電池放電時(shí)總的反應(yīng)為甲醇與氧氣生成二氧化碳和水,所以電池總化學(xué)反應(yīng)方程式:2CH3OH+3O2=4H2O+2CO2,
甲醇燃料電池在酸性條件下的兩極反應(yīng)方程式和總反應(yīng)式?
甲醇燃料電池負(fù)極反應(yīng)方程式是:
①堿性條件負(fù)極:2 CH3OH-12e﹣+16 OH﹣ → 2 CO32﹣+12 H2O②酸性條件負(fù)極:2 CH3OH -12e﹣ + 2 H2O → 12 H﹢ + 2 CO2 所有燃料電池的工作原理都是一樣的,其電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)也同樣是有規(guī)律可循的.書(shū)寫(xiě)燃料電池電極反應(yīng)式一般分為三步:第一步,先寫(xiě)出燃料電池的總反應(yīng)方程式;第二步,再寫(xiě)出燃料電池的正極反應(yīng)式;第三步,寫(xiě)出燃料電池的負(fù)極反應(yīng)式。如:堿性條件總反應(yīng)式 2 CH3OH + 3 O2 + 4 OH﹣=2 CO3 2﹣+6 H2O 正極:3 O2 + 12e﹣ +6 H20 → 12 OH﹣負(fù)極:2 CH3OH - 12e– + 16OH~ → 2CO3 2﹣ + 12H2O 酸性條件總反應(yīng)式:2 CH3OH + 3 O2 = 2 CO2 + 4 H2O 正極:3 O2 + 12e﹣ + 12 H﹢ → 6 H2O 負(fù)極:2 CH3OH - 12e﹣ + 2 H2O → 12 H﹢ + 2 CO2
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