二甲醚(CH
3OCH
3)被称为21世纪的新型能源,它清洁、高效、具有优良的环保性能。
Ⅰ.工业制备二甲醚的生产流程如下:

催化反应室中(压强2.0~10.0 MPa,温度230~280℃)进行下列反应:
CO(g)+2H
2(g)

CH
3OH(g) ΔH=-90.7 kJ/mol ①
2CH
3OH(g)

CH
3OCH
3(g)+H
2O(g) ΔH=-23.5 kJ/mol ②
CO(g)+H
2O(g)

CO
2(g)+H
2(g) ΔH=-41.2 kJ/mol ③
(1)甲烷氧化可制得合成气,反应如下:CH
4(g)+

O
2(g)

CO(g)+2H
2(g) ΔH=-35.6 kJ/mol。该反应是____________反应(填“自发”或“非自发”)。
(2)催化反应室中总反应3CO(g)+3H
2(g)

CH
3OCH
3(g)+CO
2(g)的ΔH=_____________。该反应的平衡常数表达式为:_______;在830℃时K=1.0,则在催化反应室中该反应的K______1.0(填“>”、“<”或“=”)。
(3)上述反应中,可以循环使用的物质有__________。
Ⅱ.如图为绿色电源“二甲醚燃料电池”的工作原理示意图。

a电极是________极,其电极反应方程式为_________________。