题目

甲烷燃料电池的电极反应式怎么写的?

提问时间：2020-10-25

答案

[技巧1]燃料电池的负极反应,一般较难写出,而正极反应和电池总反应却较易写出.用电池总反应减去正极反应可得负极反应,这是写负极反应式的一种巧妙方法.
甲烷燃料电池总离子反应式为：CH4+ 2OH-+ 2O2= CO+ 3H2O ①正极反应式为：O2+ 2H2O + 4e- = 4OH-②故负极反应式应为：①-②＊2 即得CH4+ 10OH-- 8e- = CO+ 7H2O[技巧2]根据得失电子守恒,原子守恒,电荷守恒直接书写较复杂的负极电极反应式.
负极中,甲烷被氧化为二氧化碳,二氧化碳在碱性条件不能存在,结合氢氧根生成碳酸根.甲烷中碳元素化合价由-4价升高到碳酸根中的+4价,故1 mol甲烷失去8 mol电子,结合OH-生成1 mol CO
,再根据电荷守恒,电极反应式右侧CO
带两个单位负电荷,故左侧应该有10 mol OH-,再根据原子守恒,电极反应式右侧加上7 mol H2