1、酸性条件,负极上燃料甲烷失电子发生氧化反应生成二氧化碳,则负极的电极反应式为:CH4-8e-+2H2O═CO2+8H+;正极上氧气得电子和氢离子反应生成水,电极反应式为2O2+8e-+8H+═42H2O,故答案为:CH4-8e-+2H2O═CO2+8H+;2O2+8e-+8H+═42H2O。
2、碱性条件下,正极上氧气得电子生成氢氧根离子,则正极电极反应式为:2O2+4H2O+8e-=8OH-;在负极上甲烷反应能生成二氧化碳和水,二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠,则负极电极反应式为:CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O;故答案为:2O2+4H2O+8e-=8OH-;CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O。
3、固体电解质中,正极上氧气得电子生成02-,则正极电极反应式为:2O2+8e-=402-;负极上甲烷失电子生成二氧化碳和水,则负极电极反应式为:CH4+4O2--8e-═CO2+2H2O;故答案为:2O2+8e-=402-;CH4+4O2--8e-═CO2+2H2O。
4、熔融碳酸盐(如:熔融K2C03)环境下,正极上氧气得电子生成碳酸根离子,正极反应式为2O2+4CO2+8e-═4CO32-,负极上甲烷失电子转化为二氧化碳,负极反应式为CH4+4CO32--8e-=5CO2+2H2O;故答案为:2O2+4CO2+8e-═4CO32-;CH4+4CO32--8e-=5CO2+2H2O。
甲烷燃料电池是化学电池中的氧化还原电池。燃料电池是燃料和氧化剂(一般是氧气)在电极附近参与原电池反应的化学电源。甲烷(CH4)燃料电池就是用沼气(主要成分为CH4)作为燃料的电池,与氧化剂O2反应生成CO2和H2O,反应中得失电子就可产生电流从而发电。
燃料电池使用气体燃料和氧气直接反应产生电能,其效率高、污染低,是一种很有前途的能源利用方式。但传统燃料电池使用氢为燃料,而氢既不易制取又难以储存,导致燃料电池成本居高不下。
甲烷燃料电池就是用沼气作为燃料的电池,与氧化剂O2反应生成CO2和H2O.反应中得失电子就可产生电流从而发电。美国科学家设计出以甲烷等碳氢化合物为燃料的新型电池,其成本大大低于以氢为燃料的传统燃料电池。
燃料电池使用气体燃料和氧气直接反应产生电能其效率高、污染低,是一种很有前途的能源利用方式。但传统燃料电池使用氢为燃料而氢既不易制取又难以储存,导致燃料电池成本居高不下。
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