碳及其化合物在科研、工业生产中有着重要作用。请按要求回答下列问题。
(1)一定条件下,CH
4和 CO
2都能与 H
2O 形成笼状结构的水合物晶体,CH
4与 H
2O形成的水合物俗称“可燃冰”。已知:CO
2(g)+nH
2O(l)=CO
2·nH
2O(s)△H=-57.98 kJ·mol
-1, CH
4(g)+nH
2O(l)=CH
4·nH
2O(s) △H=-54.49 kJ·mol
-1 。则反应: CO
2(g)+CH
4·nH
2O(s) = CH
4(g) +CO
2·nH
2O(s)的△H=_______________;该反应能在一定条件下自发进行的理论依据是______________。
(2)固定和利用 CO
2能有效地利用资源并减少空气中的温室气体。工业上利用 CO
2 生产甲醇方法的反应原理:CO
2(g)+3H
2(g)

CH
3OH(g)+H
2O(g) ΔH<0。现将6mol CO
2和 8 mol H
2充入一容积为 2 L 的密闭容器中(温度保持不变),测得 H
2的物质的量随时间变化如下图实线所示。

①该反应在 0~8 min 时,H
2的平均反应速率:_____________;v 正(a)_____________v 正(d)(填“<”“>”“=”);CO
2的平衡转化率:_____________。该温度下平衡常数的值为_____________。
②若起始反应物投料量不变,重新进行两次实验(每次仅改变某一条件),所测得 H
2的物质的量随时间变化如上图中两条虚线。则 b、c、d 三点平衡常数: K(b)______________K(c)______________K(d)(填“<”“>”“=”)。
③在恒温恒容的条件下,再充入 3 mol CO
2 和 4 mol H
2,达新平衡时,H
2O 的体积分数将______________(填“增大”“不变”或“减小”)
(3)如图为甲醇燃料电池,其负极电极方程式为______________。
