(1)酸性條件燃料電池總反應(yīng)式:CH4+202═C02+2H2O;(2)堿性條件燃料電池總反應(yīng)式:CH4+202+2Na0H═Na2C03+3H20;(3)固體電解質(zhì)(高溫下能傳導(dǎo)02-)燃料電池總反應(yīng)式:CH4+202═C02+2H20;(4)熔融碳酸鹽(如:熔融K2C03)環(huán)境下電池總反應(yīng)式:CH4+202═C02+2H20。
甲烷燃料電池在不同的環(huán)境下電極反應(yīng)式的書寫
(1)酸性條件,負(fù)極上燃料甲烷失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成二氧化碳,則負(fù)極的電極反應(yīng)式為:CH4-8e-+2H2O═CO2+8H+;正極上氧氣得電子和氫離子反應(yīng)生成水,電極反應(yīng)式為2O2+8e-+8H+═42H2O;
故答案為:CH4-8e-+2H2O═CO2+8H+;2O2+8e-+8H+═42H2O.
(2)堿性條件下,正極上氧氣得電子生成氫氧根離子,則正極電極反應(yīng)式為:2O2+4H2O+8e-=8OH-;在負(fù)極上甲烷反應(yīng)能生成二氧化碳和水,二氧化碳和氫氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉,則負(fù)極電極反應(yīng)式為:CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O;
故答案為:2O2+4H2O+8e-=8OH-;CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O.
(3)固體電解質(zhì)中,正極上氧氣得電子生成02-,則正極電極反應(yīng)式為:2O2+8e-=402-;負(fù)極上甲烷失電子生成二氧化碳和水,則負(fù)極電極反應(yīng)式為:CH4+4O2--8e-═CO2+2H2O;
故答案為:2O2+8e-=402-;CH4+4O2--8e-═CO2+2H2O;
(4)熔融碳酸鹽(如:熔融K2C03)環(huán)境下,正極上氧氣得電子生成碳酸根離子,正極反應(yīng)式為2O2+4CO2+8e-═4CO32-,負(fù)極上甲烷失電子轉(zhuǎn)化為二氧化碳,負(fù)極反應(yīng)式為CH4+4CO32--8e-=5CO2+2H2O;
故答案為:2O2+4CO2+8e-═4CO32-;CH4+4CO32--8e-=5CO2+2H2O.
