甲醇(CH
3OH)是重要的溶剂和替代燃料,工业上常以CO和H
2的混合气体为原料在一定条件下制备甲醇。
(1)工业上可以通过下列途径获得H
2,其中节能效果最好的是___________。
A.高温分解水制取H
2: 2H
2O

2H
2↑+ O
2↑
B.电解水制取H
2: 2 H
2O

2H
2↑+ O
2↑
C. 甲烷与水反应制取H
2: CH
4+ H
2O

3H
2+ CO
D. 在光催化剂作用下,利用太阳能分解水制取H
2: 2H
2O

2H
2↑+ O
2↑
(2)在2L的密闭容器中充入1mo1 CO和2mol H
2,一定条件下发生反应; CO(g) +2H
2(g)

CH
3OH(g),测得CO和CH
3OH(g)的物质的量随时间的变化如下图所示。

①从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率v(H
2)=_____,平衡时氢气的体积分数为____。
②能够判断该反应达到平衡的是______。
A. CO、H
2和CH
3OH三种物质的浓度相等
B. 密闭容器中混合气体的密度不再改变
C. 密闭容器中混合气体的平均相对分子质量不再改变
D. 相同时间内消耗1mo1CO,同时消耗1mol CH
3OH
(3)为使合成甲醇原料的原子利用率达到100%,实际生产中制备水煤气时还需使用CH
4,则生产投料时,n(C) : n(H
2O) : n(CH
4)=__________。
(4)据报道,最近摩托罗拉公司研发了一种由甲醇和氧气以及强碱做电解质溶液的新型手机电池,电量是现用镍氢电池和锂电池的10倍,可连续使用一个月才充电一次。假定放电过程中,甲醇完全氧化产生的二氧化碳被充分吸收生成CO
32-。则该电池负极的电极反应式为__________________,电池放电过程中溶液的pH将_____(填“下降”、“上升”或“不变”)。