化学燃料电池中有机物在碱性条件下,石墨电极,要书写负极的方程式有什么窍门吗?因为产物CO2会跟碱反应,方程式就很难写了,有没有什么窍门呢?求教.例如:将CH4设计成燃料电池,用氢氧化钾溶

Question

化学燃料电池中有机物在碱性条件下,石墨电极,要书写负极的方程式有什么窍门吗?因为产物CO2会跟碱反应,方程式就很难写了,有没有什么窍门呢?求教.例如:将CH4设计成燃料电池,用氢氧化钾溶液做电解质溶液,用多孔石墨作电极,持续通入甲烷,在标准状况下,消耗甲烷体积VL.（1）当0＜V＜44.8L时,负极反应方程式为?（2）当44.8＜V＜89.6L时,负极反应方程式?
我主要是想学书写这些方程式有什么规律或窍门.

Answer 1

书写方法：电子转移守恒、电荷守恒.
以你给的题目为例,来说一下,
（1）当0＜V＜44.8L时,负极反应方程式：

第一步判断产物：因为是KOH溶液作电解质,所以CH4→K2CO3;
第二步判断化合价：CH4中C是-4价,K2CO3中C是+4价,所以升高了8价,需要转移8个电子;
  写出：

第三步根据电荷守恒,反应后有碳酸根带两个负电荷,还要失去带8个负电荷的电子,所以OH-前配10,配平得：

最后根据H原子守恒,配平：




你的原题还有个图吧

因为CO2与KOH反应时,当CO2过量时,K2CO3会继续和CO2反应生成KHCO3,所以
（2）当44.8＜V＜89.6L时,负极反应方程式为：