能源是人类共同关注的重要问题,甲烷是一种洁净的能源。
(1)甲烷不仅能用作燃料,还可用于生产合成气(CO和H
2)。CH
4与H
2O(g)通入聚焦太阳能反应器,发生反应CH
4(g)+H
2O(g)=CO(g)+3H
2(g)△H
1。已知某些化学键的键能数据如下表:
化学键
| C—H
| H—H
| C≡O
| O—H
|
键能/kJ·mol-1
| 413
| 436
| 1076
| 463
|
则△H
1=___________kJ·mol
-1(2)用合成气生成甲醇的反应为:CO(g)+2H
2(g)

CH
3OH(g)△H
2,在2L恒容密闭容器中,按物质的量之比1:2充入CO和H
2,测得CO的平衡转化率与温度和压强的关系如下图所示,

200℃时n(H
2)随时间的变化如下表所示
t/min
| 0
| 1
| 2
| 3
|
n(H2)/mol
| 6.0
| 3.4
| 2.0
| 2.0
|
①△H
2___________0(填“>”“<”或“=”)
②下列说法正确的是___________(填字母序号)。
a.达平衡后往容器中充入稀有气体,压强增大,平衡向正反应方向移动
b.降低温度,该反应的平衡常数变大
d.图中压强p
1>p
2③200℃时,该反应的平衡常数K=___________。
(3)甲烷、氧气和KOH溶液可组成燃料电池。则此燃料电池工作时,通入甲烷的电极为___________极,其电极反应式为______________________,通入氧气的电极反应式为:___________。