甲醇是重要的化工原料,也是一种优质的燃料。
Ⅰ.甲醇脱氢制取甲醛的原理为CH
3OH(g)

HCHO(g) +H
2(g)。某科研小组在2 L密闭容器中充入1 mol CH
3OH,对该反应进行了一系列的研究,得到甲醇的平衡转化率随温度的变化曲线如图所示。

(1)下列选项中,能说明该反应达到平衡状态的是__________;
a.
v(CH
3OH)
=v(HCHO) b.H
2的体积分数不再变化
c.甲醛的质量分数不再改变 d.混合气体密度不变
(2)在t
1时,该反应的平衡常数为
K=________________,此温度下,从反应开始到平衡所经过的时间为5 s,则
v(HCHO)为_______mol/(L·min)。向此容器中再通入1.1 mol CH
3OH和1.1 mol H
2,则平衡向_________(填“正反应”或“逆反应”)方向移动;
(3)600 K时,Y点甲醇的
v(正)_______
v(逆) (填“>”、“<”或“=”),理由是_____________________;
Ⅱ.已知:CH
3OH(g) +CuO(s)="HCHO(g)" +Cu(s)+H
2O(g) Δ
H1=-a kJ/mol;
2Cu(s)+O
2(g)=2CuO(s) Δ
H2=-
b kJ/mol;
(4)则在铜作催化剂时:2CH
3OH(g)+O
2(g)=2HCHO(g)+2H
2O(g) Δ
H3=______kJ/mol(用含a,b的代数式表示);
Ⅲ.如图所示是以NaOH溶液为电解质溶液的甲醇燃料电池:

(5)a极电极反应式为__________________________,若隔膜为阴离子交换膜,则电池工作一段后,电池负极区溶液中n(OH
-)_____(填“增大”、“减小”或“不变”)。