甲醇被称为21世纪的新型燃料,工业上通过下列反应①和②,用CH
4和H
2O为原料来制备甲醇。①CH
4(g)+H
2O (g)

CO(g)+3H
2(g)△H
1 ②CO(g)+2H
2(g)

CH
3OH(g)△H
2,将0.2mol CH
4和0.3mol H
2O(g)通入容积为10L的密闭容器中,在一定条件下发生反应①,达到平衡时,CH
4的转化率与温度、压强的关系如图所示:

(1)温度不变,缩小体积,增大压强,①的反应速率_____________(填“增大”、“减小”、“不变”),平衡向___________方向移动。
(2)反应①的△H
1_______0,(填“﹤”“﹦”“﹥”),其平衡常数表达式为K=_______________,100℃,压强为p
1时平衡常数的值是________________。
(3)在压强为0.1Mpa条件下,将a mol CO与3a molH
2的混合气体在催化剂作用下进行反应②。为了寻找合成甲醇的温度和压强的适宜条件,某同学设计了三组实验,部分实验条件已经填在下面实验设计表中。请在下空格中填入剩余的实验条件数据。
实验编号
| T℃
| n(CO)/n(H2)
| p (Mpa)
|
I
| 150
| 1/3
| 0.1
|
Ⅱ
| ___________
| __________
| 5
|
Ⅲ
| 350
| __________
| 5
|
(4)近几年开发的甲醇燃料电池是采用铂电极,电池中的质子交换膜只允许质子和水分子通过,其工作原理示意图如下:

请回答
①Pt(a)电极的电极反应式为___________________________________________。
②如果该电池工作时电路中通过2mol电子则消耗的CH
3OH有__________mol。