（鹼性介質下的甲烷燃料電池）

負極：CH4+10OH - - 8e-===CO32- +7H2O

正極：2O2+8e-+4H2O===8OH-；

總反應方程式為：CH4+2O2+2KOH===K2CO3+3H2O。

（酸性介質下的甲烷燃料電池）

負極：CH4-8e-+2H2O===CO2+8H+

正極：2O2+8e-+8H+===4H2O；

總反應方程式為：2O2+CH4===2H2O+CO2。

如氫—氧燃料電池有酸式和鹼式兩種，在酸溶液中負極反應式為：2H2-4e-==4H+ 正極反應式為：O2 + 4H+ +4eˉ== 2H2O;如是在鹼溶液中，則不可能有H+出現，在酸溶液中，也不可能出現OHˉ。 若電解質溶液是鹼、鹽溶液則負極反應式為：2H2 + 4OHˉ-4eˉ== 4H20 正極為：O2 + 2H2O + 4eˉ== 4OHˉ 若電解質溶液是酸溶液則負極反應式為：2H2-4eˉ=4H+（陽離子），正極為：O2+4eˉ+4H+=2H2O 記憶規律如下： 鹼性條件下，容易記住正極的O2、H2O、eˉ、4OHˉ前面的係數分別為1、2、2、4，再用總反應方程式減去上式即可。酸性條件下，易記住負極反應式（4H+）+（-4eˉ）=2H2，透過移項可以得到所需要的方程式，同樣用總反應式減上式得到正極反應式。

燃料電池方程式書寫第一步,先寫出燃料電池的總反應方程式;第二步,再寫出燃料電池的正極反應式;第三步,在電子守恆的基礎上用燃料電池的總反應式減去正極反應式即得到負極反應式。下面對書寫燃料電池電極反應式“三步法”具體作一下解釋。1、燃料電池總反應方程式的書寫因為燃料電池發生電化學反應的最終產物與燃料燃燒的產物相同,可根據燃料燃燒反應寫出燃料電池的總反應方程式,但要注意燃料的種類。若是氫氧燃料電池,其電池總反應方程式不隨電解質的狀態和電解質溶液的酸鹼性變化而變化,即2H2+O2=2H2O。若燃料是含碳元素的可燃物,其電池總反應方程式就與電解質的狀態和電解質溶液的酸鹼性有關,如甲烷燃料電池在酸性電解質中生成CO2和H2O,即CH4+2O2=CO2+2H2O;在鹼性電解質中生成CO32-離子和H2O,即CH4+2OH-+2O2=CO32-+3H2O。2、燃料電池正極反應式的書寫因為燃料電池正極反應物一律是氧氣,正極都是氧化劑氧氣得到電子的還原反應,所以可先寫出正極反應式,正極反應的本質都是O2得電子生成O2-離子,故正極反應式的基礎都是O2+4e-=2O2-。正極產生O2-離子的存在形式與燃料電池的電解質的狀態和電解質溶液的酸鹼性有著密切的關係。這是非常重要的一步。現將與電解質有關的五種情況歸納如下。⑴電解質為酸性電解質溶液(如稀硫酸)在酸性環境中,O2-離子不能單獨存在,可供O2-離子結合的微粒有H+離子和H2O,O2-離子優先結合H+離子生成H2O。這樣,在酸性電解質溶液中,正極反應式為O2+4H++4e-=2H2O。⑵電解質為中性或鹼性電解質溶液(如***化鈉溶液或氫氧化鈉溶液)在中性或鹼性環境中,O2-離子也不能單獨存在,O2-離子只能結合H2O生成OH-離子,故在中性或鹼性電解質溶液中,正極反應式為O2+2H2O+4e-=4OH-。⑶電解質為熔融的碳酸鹽(如LiCO3和Na2CO3熔融鹽混和物)在熔融的碳酸鹽環境中,O2-離子也不能單獨存在,O2-離子可結合CO2生