燃料电池

碱性锌锰干电池碱性锌锰电池的优点：电流稳定，放电容量、时间增大几倍，不会气涨或漏液。普通锌锰干电池缺点：放电量小，放电过程中易气涨或漏液一次电池——碱性锌锰干电池(1)负极材料：，正极材料：，电解质：KOH。(2)电极反应：①负极：，②正极：，③总反应：Zn＋2MnO2＋2H2O===2MnOOH＋Zn(OH)2。ZnMnO2Zn－2e－＋2OH－===Zn(OH)22MnO2＋2e－＋2H2O===2MnOOH＋2OH－（1）试写出放电时的正、负极反应式正极:______________________________________负极:______________________________________（2）试写出充电时的阳、阴极反应式阳极:______________________________________阴极:______________________________________PbO2+4H++SO42-+2e-=PbSO4+2H2OPb+SO42-－2e-=PbSO4PbSO4+2H2O-2e-=PbO2+4H++SO42-PbSO4+2e-=Pb+SO42-汽车上用的铅蓄电池是以一组充满海绵状灰铅的铅板和另一组结构相似的充满二氧化铅的铅板组成，用H2SO4作电解液。总反应式为：Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O二次电池(可充电电池)接电源负极接电源正极(3)铅蓄电池优缺点简析缺点：比能量低、笨重、废弃电池污染环境优点：可重复使用、电压稳定、使用方便、安全可靠、价格低廉可充电电池：充电：原原电池的负极接电源的负极作电解池的阴极原原电池的正极接电源的正极作电解池的阳极Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O放电充电原电池的负极———电解池的阴极原电池的正极———电解池的阳极互为逆反应电极反应【高考热点追踪】三.燃料电池•负极：2H2-4e-+4OH-══4H2O•正极：O2+2H2O+4e-══4OH-•总电池反应为：2H2+O2══2H2O①电解质为酸性电解质溶液：②电解质为碱性电解质溶液：其他类似的燃料电池还有CH4、CH3OH、N2H4负极：2H2-4e-══4H+正极：O2+4H++4e-=2H2O总电池反应为：2H2+O2══2H2O1.氢氧燃料电池书写步骤：（1）写出燃料电池总反应式。【燃烧反应化学方程式；根据电解液（介质环境）改写燃料电池总反应】（2）写出正极的电极反应式(一般较简单);（3）在电子守恒基础上，用总反应式减去正极的电极反应式得到负极的电极反应式。写注意事项：一看电极材料；二看环境介质；三看附加条件与信息燃料电池的电极反应式和总反应式电解质为H2SO4溶液,电极反应为：负极：正极：电池总反应：2O2+8H++8e-=4H2OCH4+2H2O-8e-=CO2+8H+CH4+2O2=CO2+2H2O2.甲烷燃料电池3.CH3OH燃料电池、电解质为KOH溶液负极：正极：电池总反应：3O2+6H2O+12e-=12OH-2CH3OH+16OH--12e-=2CO32-+12H2O2CH3OH+3O2+4OH-=2CO32-+6H2O固体氢氧燃料电池固体电解质介质电池反应：2H2+Ｏ２=2H2O负极正极负极正极2H2-4e-+2O2－=2H2OO2+4e-=2O2－2H2-4e-=4H+O2+4H++4e-=2H2O③电解质为固体氧化物固体氧化物燃料电池是以固体氧化锆－氧化钇为电解质，这种固体电解质在高温下允许氧离子（O2－）在其间通过，该电池的工作原理如图所示：b极的电极反应为：2H2-4e-+2O2-=2H2Oa极的电极反应为：O2+4e-=2O2-电池的总反应式为：2H2+O2=2H2O【高考热点追踪】燃料电池e-huaxue.com④电解质为熔融碳酸盐熔融盐燃料电池具有高的发电效率，可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质，CO为负极燃气，空气与CO2的混合气为正极助燃气，制得在650℃下工作的燃料电池。完成有关的电池反应式：负极反应式：2CO+2CO32--4e-=4CO2正极反应式：总反应式：答：正极：O2+2CO2+4e-=2CO32-总反应式：2CO+O2=2CO2【高考热点追踪】燃料电池非水介质中电极反应式的书写（－）C3H8－20e－＋10CO32－=13CO2＋4H2O（＋）5O2＋20e－＋10CO2=10CO32－总：C3H8＋5O2=3CO2＋4H2O（－）2CH3OH－12e－＋6O2－=2CO2＋4H2O（＋）3O2＋12e－=6O2－总：2CH3OH＋3O2=2CO2＋4H2O迁移应用1．固体氧化物燃料电池是由美国西屋(Westinghouse)公司研制开发的。它以固体氧化锆—氧化钇为电解质，这种固体电解质在高温下允许氧离子(O2－)在其间通过。该电池的工作原理如图所示，其中多孔电极a、b均不参与电极反应。下列判断正确的是()A．有O2放电的a极为电池的负极B．有H2放电的b极为电池的正极C．a极对应的电极反应为：O2＋2H2O＋4e－===4OH－D．该电池的总反应方程式为：2H2＋O2===2H2O2．燃料电池的基本组成为电极、电解质、燃料和氧化剂。此种电池的能量利用率可高达80%(一般柴油发电机只有40%左右)，产物污染也少。下列有关燃料电池的说法错误的是()A．上述燃料电池的负极反应物是氢气、甲烷、乙醇等物质B．氢氧燃料电池常用于航天飞行器，原因之一是该电池的产物为水，经过处理之后可供宇航员使用C．乙醇燃料电池的电解质常用KOH溶液，该电池的负极反应为C2H5OH－12e－===2CO2↑＋3H2OD．甲烷燃料电池的正极反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－阅卷心语在书写电极方程式时，不能忽略介质，有时介质也能参与电极反应。同一个原电池反应在不同的介质中其电极方程式不同，另外，书写时要规范，电子符号不能只写e,要加“-”号。返回【自我总结】——关于电化学电极反应的书写，你应该掌握什么？原电池：可充电电池：燃料电池：