燃烧电池的燃料主要是,燃烧电池高考

1.（1）（2011?江苏高考，节选）Ag2O2是银锌碱性电池的正极活性物质，其电解质溶液为 KOH 溶液，电池放电时

2.CH3OH燃烧原电池电极反应式怎样写，怎样用

3.帮我讲讲明白 燃烧电池(高二) 讲得好另有给分!

1、正负极的判断只要依据发生的反应类型就可以判断

2、氢气化合价升高，发生氧化反应，为负极

3、氧气化合价降低，发生还原反应，为正极

任何燃料电池，燃料为负极，氧气在正极，因为氧化化合价只能降低，反生还原反应，为正极。

4、溶液的酸碱性和正负极非判断无关，但写电极方程式的时候有影响！

（1）（2011?江苏高考，节选）Ag2O2是银锌碱性电池的正极活性物质，其电解质溶液为 KOH 溶液，电池放电时

1. 有带电源的就是电解池，没有电源的就是原电池。当然那要符合条件才能这么判断。图甲属于燃料电池（原电池）

2. 总反应式中有KOH但实际的氧化还原反应还是甲醇和氧气，所以你用2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O减去3O2+6H2O+12e-=12OH-就可以得到CH3OH+6OH--6e-=CO2+5H2O.判断可以这样想：总反应（甲醇和氧气）反应前后的PH是不变的，也就是得保持中性，但是正极水和氧气得到电子，生成OH-，PH增大，为了保持PH=7，那么OH-就必须到负极消耗掉了。至于KOH，它只是电解质，如果是酸那好理解点，它不会反应，但碰巧它是碱，会和生成的CO2反应的碱，但实质“氧化还原反应”中它是没有参加的

3. 你的疑问是为什么阴极不会把H+变成H2跑掉吧。那是因为如果H+如果都变成H2跑掉，OH-也会结合Mg2+生成沉淀，那么溶液中就会剩下氯离子，变成带负电荷的溶液，但溶液总是要保持电中性，所以只有水得到电子生成的OH-结合Mg2+生成沉淀，溶液的电性才能保持中性。

CH3OH燃烧原电池电极反应式怎样写，怎样用

分析：（1）根据电池正、负极反应的物质和电解质溶液分析反应物和生成物，根据电子守恒进行配平；

（2）正极上得电子发生还原反应；熔融状态下，Na2O和Al2O3能电离出阴阳离子而使电解质导电，且钠易和硫反应；根据转移电子和负极质量的关系分析；

（3）甲醇酸性燃料电池中，负极上燃料失电子发生氧化反应，正极上氧气得电子发生还原反应，其产生的电能与燃烧放出的燃料的比即为燃料电池的理论效率．

解答：解：（1）根据题意知，碱性条件下，负极上锌失电子发生氧化反应，正极上Ag2O2得电子发生还原反应，

所以电池反应式为Ag2O2+2Zn+4KOH+2H2O═2K2Zn（OH）4+2Ag，

故答案为：Ag2O2+2Zn+4KOH+2H2O═2K2Zn（OH）4+2Ag；

（2）正极上硫得电子发生还原反应，所以正极电极反应式为：xS+2e-═Sx2-，熔融状态下，Na2O和Al2O3能电离出阴阳离子而使电解质导电，且钠易和硫反应，所以它起到隔离作用，

钠高能电池中负极为钠，有23g钠消耗释放1mol?e-，则207g钠消耗时转移207/23mol?e-，铅蓄电池的电极反应为：Pb+PbO2+2H2SO4═2PbSO4+2H2O，铅蓄电池中铅是负极，207g铅消耗时转移?2mol?e-，故钠硫电池的理论放电量是铅蓄电池的：207÷23÷2=4.5?倍，

故答案为：xS+2e-═Sx2-；导电和隔离钠与硫；4.5；

（3）甲醇燃料电池中，负极上甲醇失电子发生氧化反应，电极反应式为CH3OH+H2O-6e-═CO2+6H+

，正极上氧气得电子发生还原反应，电极反应式为

3 \2 O2+6H++6e-═3H2O，

该燃料电池的理论效率=702.1kJ÷726.5kJ×100%=96.6%．

答案：CH3OH+H2O-6e-═CO2+6H+；

3 \2 O2+6H++6e-═3H2O；96.6%．

点评：本题考查了原电池原理，明确正负极上得失电子及反应类型是解本题关键，难点是电极反应式的书写，注意结合电解质溶液的酸碱性书写，易错题是（2），根据M晶体的类型确定M的导电作用，难度很大．

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CH3OH燃烧原电池电极反应式怎样写：甲醇燃料电池,其总反应式为：2CH3OH+3O2+4KOH=2K2CO3+6H2O,CH3OH被氧化,则通入甲醇的一极为负极,通入氧气的一极为正极。正极：2O2+4H2O-8e-=8OH- 负极：2CH3OH+16OH-+12e-=2CO3(2-)+12H2O?

窍门：先写出总反应,一定是与氧气反应生成二氧化碳和水,再看是否是碱性,若是,则生成碳酸盐 。然后写出正极反应,燃料电池的正极反应都是 O2+2H2O-4e-=4OH-?最后,用总反应减掉正极反应,然后把系数前的负数项移到等号另一边,即得到负极反应。

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。当使用氢化钾溶液作电解质时，在氢电极上的反应为

在氧电极上的反应为

若不考虑中性水中存在的低浓度的离子，那么总的反应就可以用燃烧反应来表示：

氢氧燃料电池的关键是电极结构和排除反应过程中生成水的辅助设备。电极结构问题主要是选择一种合适的催化剂，以使氢成为水合质子和氧成为氢氧根离子的反应能在尽可能低的过电位下有效地进行。已采用的电极材料可分为以金属为基底和以碳为基底两类。不论选择何种材料和结构形式，电极中细孔的大小及其分布是很重要的。在这些细孔里，必须建立电极材料、气体、电解液三者之间的三相界面，既不允许这些细孔被气体“充斥”，也不允许被电解液“淹没”。

氢氧燃料电池将化学能连续地转变为电能的效率比普通火电站经由一般的燃烧反应产生热能，再将生成的热能转变为电能的效率高得多。这是由于热机的效率在理论上不能超过卡诺机的效率，式中T1为高温热源的温度，在普通火电厂，T1即为锅炉中蒸汽温度；T2为低温热源的温度，即为汽轮机排出的废汽的温度。由于摩擦和热损失，热机的效率实际上远小于这一极限效率。氢氧燃料电池几乎是在等温条件下工作的，不存在化学能转变为热能的中间过程，因而它的效率不受卡诺机热效率的限制,在理论上它可以达到100％的效率。

氢氧燃料电池结构简单、转换效率高、比能高、工作时无噪声、无污染、有很强的过载能力，特别是其重量功率比随时间的增加比一般二次电池慢得多，故很适于作宇宙飞船的电源。但由于它的电极材料必须使用对氢和氧气具有很高的电催化活性的金属铂、钯、镍、银，因此氢氧燃料电池的制造成本较高。

早在1839年，英国人W.Grove就提出了氢和氧反应可以发电的原理，这就是最早的氢-氧燃料电池(FC)。但直到20世纪60年代初，由于航天和国防的需要，才开发了液氢和液氧的小型燃料电池，应用于空间飞行和潜水艇。近二三十年来，由于一次能源的匮乏和环境保护的突出，要求开发利用新的清洁再生能源。燃料电池由于具有能量转换效率高、对环境污染小等优点而受到世界各国的普遍重视。美国矿物能源部长助理克.西格尔说：“燃料电池技术在21世纪上半叶在技术上的冲击影响，会类似于20世纪上半叶内燃机所起的作用。”福特汽车公司主管PNGV经理鲍伯.默尔称，燃料电池必会给汽车动力带来一场革命，燃料电池是唯一同时兼备无污染、高效率、适用广、无噪声和具有连续工作和积木化的动力装置。预期燃料电池会在国防和民用的电力、汽车、通信等多领域发挥重要作用。美国Arthur D.Little公司最新估计，2000年燃料电池在能源系统市场将提供1 500～2 000MW动力，价值超过30亿美元，车辆市场将超过20亿美元；2007年燃料电池在运输方面的商业价值将达到90亿美元。

燃料电池的原理

燃料电池是一个电化学系统。它将化学能直接转化为电能且废物排放量很低。燃料电池由3个主要部分组成：电能且废物排放量很低。燃料电池由3个主要部分组成：

燃料电极（正极）

电解液

空气／氧气电极（负极）

其工作原理是：从正极处的氢气中抽取电子（氢气被电化

学氧化掉，或称“燃烧掉了”）。这些负电子流到导电的正极，同时，余下的正原子（氢离子）通过电解液被送到负极。

在负极，离于与氧气发生反应并从负极吸收电子。这一反应的产品是电流、热量和水。图1给出了质子交换膜燃料电池（PEMFC）的功能图。图之给出的是典型的PEMFC的结构。

由于燃料电池不会燃烧出火焰，也没有旋转发电机，所以燃料的化学能直接转化为电能。这一过程具有许多重要的优点：

这一过程的电效率比任何其它形式的发电技术的电效率都高。

废气如SO2，NOx和CO的排放量极低。

由于燃料电池中无运动部件，燃料电池工作时很安静且无机械磨损。

电与热量可结合起来用（热电联产厂）。

燃料电池的工作特性可满足各种负荷水平要求。

燃料电池的类型

目前，有5种已知的燃料电池类型。其名称与采用的相应的电解质有关。

（1）碱性燃料电池（AFC）——采用氢氧化钾溶液作为电解液。

这种电解液效率很高（可达60一90％），但对影响纯度的杂质，如二氧化碳很敏感。因而运行中需采用纯态氢气和氧气。这一点限制了将其应用于宇宙飞行及国际工程等领域。

（2）质子交换膜燃料电池（PEMFC）采用极薄的塑料薄膜作为其电解质。这种电解质具有高功率一重量比和低工作温度。是适用于固定和移动装置的理想材料。

（3）磷酸燃料电池（PAFC）采用200℃高温下的磷酸作为其电解质。很适合用于分散式的热电联产系统。

（4）熔融碳酸燃料电池（MCFC）的工作温度可达650℃。这种电池的效率很高，但材料需求的要求也高。

（5）固志氧燃料电池（SOFC）采用的是固态电解质（钻

石氧化物），性能很好。他们需要采用相应的材料和过程处

理技术，因为电池的工作温度约为1000℃。

燃料电池的应用

将来，在固定和移动式发电厂中采用燃料电池可以使对环境的污染减少到现有技术还不能达到的水平。这可用

于依赖常规能源的系统，这些常规能源包括石油、柴油甲醇或天然气等。汽车工业己选择了燃料电池作为未来的动

力来源以满足减少废气排放的要求。PEMFC采用了适当的技术规范，用在移动和固定式发电、动力系统都很合适。

热电联产系统（CHP）或热电联产电厂是为需要电力以及供热或制冷的用户而设计的。根据电厂和燃料的类型，

CHP的电效率约为35％。 CHP电厂的能源转换是一个四级过程，在此，燃料的化学能通过热能及机械能处理过程转

换为电能。燃料电池采用的是“冷燃烧”过程，直接式能量转换器将燃料电池的化学能转化为电与热。

市场研究表明对分散式发电的最大需求预计是在100到150kW的范围之间。在这个范围内，燃料电池提供了

最大的效率收益，电效率可高达40％ ；通过对热量输出的利用，单机效率可超过80％。此外，燃料电池具有出色的部分负荷特性、可靠性和静音无振动运行的方式，从环境角度来说是可接受的。用于PEMFC的天然气的碳含量很低，从而使二氧化碳排放量大大地减少了。

展望燃料电池的未来

燃料电池可在一秒钟之内迅速提供满负荷动力，并可承受短时过负荷（几秒钟）。其特性很适合作为备用电源

或安全保证电源。为实现这些动态特性，在供电侧必须有独立的氢气来源。除了将PEMFC用于空间飞行，移动式

和固定式设备外，开发小型化的PEMFC系统的工作也正在开展，作为便携式电源系统用于笔记本电脑和摄象机等

装置。

许多美国厂家都有采用PEMFC（＜10 kW）的国内示范项目。更广泛的应用只有当电池组成本大大下降之后才有

可能。因为在这一应用中， PEM技术直接与常规的锅炉在产生热量方面进行竞争。在不同领域进行的大量研究对

PEMFC的发展很有利，而且对其具有正面的、长期的影响，并可进一步加快PEMFC投入商业应用的进程。

开发可用于车辆的移动式PEMFC是发展这项技术的主要驱动力。通过在汽车工业大量使用PEMFC而带来预

期的成本下降，将使固定式发电受益非浅，反之亦然。这些专门的应用领域意味着PEMFC技术是今后几年中可获

得突破的几项未来技术中的一项，而且不需要耗费大量的政府投资。