Question

以甲烷燃料电池为例来分析在不同的环境中电极反应的书写方法：

（1）碱性条件下燃料电池的负极反应：______________。

（2）碱性条件下燃料电池的正极反应：______________。

（3）固体电解质（高温下能传导O^2－）环境中电池的负极反应：______________。

（4）固体电解质（高温下能传导O^2－）环境中电池的正极反应：______________。

Answer

CH4＋10OH－－8e－=＋7H2O O2＋2H2O＋4e－=4OH－ CH4＋4O2－－8e－=CO2＋2H2O O2＋4e－=2O2－

【解析】

（1）甲烷燃料电池在碱性条件下，甲烷失电子，与氢氧根离子反应，生成碳酸根离子和水，电极反应式为CH4＋10OH－－8e－=CO32-＋7H2O；

（2）电池的正极，氧气得电子，与水反应生成氢氧根离子，电极反应式为O2＋2H2O＋4e－=4OH－；

（3）甲烷燃料电池在固体电解质（高温下能传导O2－）环境中，甲烷失电子，与氧离子反应生成二氧化碳和水，电极反应式为CH4＋4O2－－8e－=CO2＋2H2O；

（4）电池的正极氧气得电子，生成氧离子，电极反应式为：O2＋4e－=2O2－。