问:氢氧燃料电池
- 答:工作时向负极供给燃料(氢),向正极供给氧化剂(空气,起作用的成分为氧气)。氢在负极分解成正离子H+和电子e-。氢离子进入电解液中,而电子则沿外部电路移向正极。用电的负载就接在外部电路中。在正极上,空气中的氧同电解液中的氢离子吸收抵达正极上的电子形成水。这正是水的电解反应的逆过程。
利用这个原理,燃料电池便可在工作时源源不断地向外部输电,所以也可称它为一种"发电机"。
一般来讲,书写燃料电池的化学反应方程式,需要高度注意电解质的酸碱性。
在正、负极上发生的电极反应不是孤立的,它往往与电解质溶液紧密联系。如氢—氧燃料电池有酸式和碱式两种,在酸溶液中负极反应式为:2H2-4e-==4H+
正极反应式为:O2
+
4H+
+4eˉ==
2H2O;如是在碱溶液中,则不可能有H+出现,在酸溶液中,也不可能出现OHˉ。
若电解质溶液是碱溶液则负极反应式为:2H2
+
4OHˉ-4eˉ==
4H20
正极为:O2
+
2H2O
+
4eˉ==
4OHˉ
氢氧燃料电池
hydrogen
oxygen
fuel
cell
以氢气作燃料,氧气作氧化剂,通过燃料的燃烧反应,将化学能转变为电能的电池。
氢氧燃料电池工作时,向氢电极供应氢气,同时向氧电极供应氧气。氢、氧气在电极上的催化剂作用下,通过电解质生成水。这时在氢电极上有多余的电子而带负电,在氧电极上由于缺少电子而带正电。接通电路后,这一类似于燃烧的反应过程就能连续进行。 - 答:氢氧燃料电池(中性介质)
正极:o2
+
2h2o
+
4e-
→
4oh-
负极:2h2
-
4e-
→
4h+
总反应式:2h2
+
o2
==
2h2o
氢氧燃料电池(酸性介质)
正极:o2
+
4h+
+
4e-
→
2h2o
负极:2h2
-
4e-→
4h+
总反应式:2h2
+
o2
==
2h2o
氢氧燃料电池(碱性介质)
正极:o2
+
2h2o
+
4e-
→
4oh-
负极:2h2
-
4e-
+
4oh-
→
4h2o
总反应式:2h2
+
o2
==
2h2o
问:氢氧燃料电池
- 答:燃料电池是一种化学电池,它利用物质发生化学反应时释出的能量,直接将其变换为电能。从这一点看,它和其他化学电池如锰干电池、铅蓄电池等是类似的。但是,它工作时需要连续地向其供给反应物质——燃料和氧化剂,这又和其他普通化学电池不大一样。由于它是把燃料通过化学反应释出的能量变为电能输出,所以被称为燃料电池。
具体地说,燃料电池是利用水的电解的逆反应的"发电机"。它由正极、负极和夹在正负极中间的电解质板所组成。最初,电解质板是利用电解质渗入多孔的板而形成,现在正发展为直接使用固体的电解质。
工作时向负极供给燃料(氢),向正极供给氧化剂(空气)。氢在负极分解成正离子H+和电子e-。氢离子进入电解液中,而电子则沿外部电路移向正极。用电的负载就接在外部电路中。在正极上,空气中的氧同电解液中的氢离子吸收抵达正极上的电子形成水。这正是水的电解反应的逆过程。
利用这个原理,燃料电池便可在工作时源源不断地向外部输电,所以也可称它为一种"发电机"。
一般来讲,书写燃料电池的化学反应方程式,需要高度注意电解质的酸碱性。 在正、负极上发生的电极反应不是孤立的,它往往与电解质溶液紧密联系。如氢—氧燃料电池有酸式和碱式两种,在酸溶液中负极反应式为:2H2-4e-==4H+ 正极反应式为:O2+4H++4e-==2H2O;如是在碱溶液中,则不可能有H+出现,在酸溶液中,也不可能出现OH-。
问:氢氧燃料电池
- 答:氢氧燃料电池(碱性介质)
正极:O2 + 2H2O + 4e- → 4OH-
负极:2H2 - 4e- + 4OH- → 4H2O
总反应式:2H2 + O2 == 2H2O
氢氧燃料电池(酸性介质)
正极:O2 + 4H+ + 4e- → 2H2O
负极:2H2 - 4e-→ 4H+
总反应式:2H2 + O2 == 2H2O - 答:当电解质溶液呈酸性时:
负极:2H2-4e-=4H+ 正极:O2+4e-+4H+=2H2O
当电解质溶液呈碱性时:
负极:2H2-4e-+4OH-=4H2O 正极:O2+4e-+2H2O=4OH-
注意所有的电子e都省略了负号上标,书写时应当加上。