作业帮麻烦为我介绍一下燃料电池的工作原理,以及怎样书写正负电极反应式.请为我讲讲燃料电池的正负电极反式应怎样写,
来源：学生作业帮助网 编辑：作业帮 时间：2024/04/29 15:43:08
麻烦为我介绍一下燃料电池的工作原理,以及怎样书写正负电极反应式.请为我讲讲燃料电池的正负电极反式应怎样写,
麻烦为我介绍一下燃料电池的工作原理,以及怎样书写正负电极反应式.
请为我讲讲燃料电池的正负电极反式应怎样写,
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燃料电池工作原理：
当今能以工业规模生产的电力有火电、水电、核电等三种.而被誉为第四种电力的燃料电池发电,也正在美、日等发达国家崛起,以急起直追的势头快步进入能以工业规模发电的行列. 燃料电池的工作原理 燃料电池是一种化学电池,它利用物质发生化学反应时释出的能量,直接将其变换为电能.从这一点看,它和其他化学电池如锰干电池、铅蓄电池等是类似的.但是,它工作时需要连续地向其供给活物质（起反应的物质）--燃料和氧化剂,这又和其他普通化学电池不大一样.由于它是把燃料通过化学反应释出的能量变为电能输出,所以被称为燃料电池.
具体地说,燃料电池是利用水的电解的逆反应的"发电机".它由正极、负极和夹在正负极中间的电解质板所组成.最初,电解质板是利用电解质渗入多孔的板而形成,现在正发展为直接使用固体的电解质.
工作时向负极供给燃料（氢）,向正极供给氧化剂（空气）.氢在负极分解成正离子H+和电子e-.氢离子进入电解液中,而电子则沿外部电路移向正极.用电的负载就接在外部电路中.在正极上,空气中的氧同电解液中的氢离子吸收抵达正极上的电子形成水.这正是水的电解反应的逆过程.
利用这个原理,燃料电池便可在工作时源源不断地向外部输电,所以也可称它为一种"发电机".
电极反应式的书写
书写电极反应式是学习电化学的基本功,也是高考和竞赛所必须掌握的知识点.一般来讲,书写原电池的电极反应式应注意如下四点：
1、准确判断原电池的正负极
如果电池的正负极判断失误,则电极反应式必然写错,这是正确书写电极反应式的前提.一般而言,较活泼的金属成为原电池的负极,但不是绝对的.如将铜片和铝片同时插入浓硝酸中组成原电池时,铜却是原电池的负极被氧化,因为铝在浓硝酸中表面产生了钝化.此时,其电极反应式为：
负极：Cu-2e- ==Cu2+ 正极：2NO3-+4H++2e-==2NO2+2H2O
又如将镁铝合金放入6mol/L的NaOH溶液中构成原电池时,尽管镁比铝活泼,但镁不和NaOH溶液反应,所以铝成为负极,其电极反应式为：
负极：2Al+8OH—6e-==2AlO2-+4H2O 正极：6H2O+6e-==3H2+6OH-
2、高度注意电解质的酸碱性
在正、负极上发生的电极反应不是孤立的,它往往与电解质溶液紧密联系.如氢—氧燃料电池有酸式和碱式两种,在酸溶液中负极反应式为：2H2-4e-==4H+ 正极反应式为：O2+4H++4e-==2H2O;如是在碱溶液中,则不可能有H+出现,在酸溶液中,也不可能出现OH-.又于CH4、CH3OH等燃料电池,在碱溶液中C元素以CO32-离子形式存在,而不是放出CO2.
3、牢牢抓住总的反应方程式
从理论上讲,任何一个自发的氧化还原反应均可设计成原电池.而两个电极反应相加即得总的反应方程式.所以,对于一个陌生的原电池,只要知道总反应方程式和其中的一个电极反应式,即可迅速写出另一个电极反应式.
4、不能忽视电子转移数相等
在同一个原电池中,负极失去的电子数必等于正极得到的电子数,所以在书写电极反应式时,要注意电荷守恒.这样可以避免由电极反应式写总反应方程式,或由总反应方程式改写成电极反应式所带来的失误,同时,也可避免在有关计算中产生误差.