如图所示的过程是目前直接利用太阳能的研究热点。人们把通过人工光化学手段合成燃料的过程叫做人工光合作用。

(1)在上图构想的物质和能量循环中太阳能最终转化为____________能。
(2)人工光合作用的途径之一就是在催化剂和光照条件下,将CO
2和H
2O转化为CH
3OH,该反应的化学方程式为:2CO
2(g)+4H
2O(g)

2CH
3OH(g)+3O
2(g)。
一定条件下,在2L密闭容器中进行上述反应,测得n(CH
3OH)随时间的变化如下表所示:
时间/min
| 0
| 1
| 2
| 3
| 4
| 5
| 6
|
n(CH3OH)/mol
| 0.000
| 0.040
| 0.070
| 0.090
| 0.100
| 0.100
| 0.100
|
①用CH
3OH表示0~3 min内该反应的平均反应速率为______________________。
②能说明该反应已达到平衡状态的是_______________。
a.v
正(H
2O)=2v
逆(CO
2) b.n(CH
3OH) :n(O
2)="2" :3
c.容器内密度保持不变 d.容器内压强保持不变
(3)用人工光合作用得到的甲醇、氧气和稀硫酸制作燃料电池,则甲醇应通入该燃料电池的____极(填“正”或“负”),通入氧气的一极的电极反应式为_______________。