Question

氢气 氯气 氢氧燃料电池

模仿氢氧燃料电池反应原理 写出氢气 氯气 在电解质氢氧化钠中的正负极反应

Answer 1

以氢氧化钠为电解质的燃料电池，属于碱性燃料电池
电池总反应为：2H2+O2=2H2O
（负极）阳极，氢气氧化反应：2H2+4（-OH）=4H2O+4（e-） E=0 V（vs.RHE）
（正极）阴极，氧气还原：O2+2H2O+4（e-）=4（-OH） E=1.23 V（vs.RHE）
电解质中载流子为-OH在阴极生成，到阳极与质子反应成水。

以酸为电解质的燃料电池，属于酸性燃料电池
电池总反应为：2H2+O2=2H2O
（负极）阳极，氢气氧化反应：H2=2（H+）+2（e-） E=0 V（vs.RHE）
（正极）阴极，氧气还原：O2+4（H+）+4（e-）=2H2O E=1.23 V（vs.RHE）
电解质中载流子为H+在阳极生成，到阴极极与氧气反应成水。
单电池两端的理论电压为1.23V，实际过程中存在电化学极化和浓差极化的问题，所以一般电池在开路是约为1V左右，而在工况下只有0.7V~0.5V。

氢气 氯气 在电解质氢氧化钠中的正负极反应为：
总反应：H2+Cl2=2HCl
（负极）阳极，氢气氧化反应：H2=2（H+）+2（e-） or 2H2+4（-OH）=4H2O+4（e-）
（正极）阴极，氯还原：Cl2+2（e-）=2（Cl-） or 2Cl2+4H2O+4（e-）=4HCl+4（-OH）
实际上，氯气在阴极与H2O反应生成HCl和-OH，然后-OH迁移到阳极与质子生成H2O。

Answer 2

负极失去电子，发生氧化反应 H2-2e+2OH-=2H2O
正极得到电子 发生还原反应 Cl2 +2e=2Cl-