我國天然氣儲量豐富，天然氣是重要的化工原料，先與氧氣轉(zhuǎn)化為合成氣再進一步可催化轉(zhuǎn)化為甲醇和二甲醚?；卮鹣铝袉栴}：
（1）甲烷轉(zhuǎn)化為合成氣的反應中能量變化如圖所示，某些化學鍵的鍵能數(shù)據(jù)如表：

化學鍵	O=O	C-H	H-H	C≡O
鍵能/kJ/mol	498.8	413	436	1072

該反應的熱化學方程式為

2CH₄（g）+O₂（g）=2CO（g）+4H₂（g）△H=-85.2kJ?mol^-1

2CH₄（g）+O₂（g）=2CO（g）+4H₂（g）△H=-85.2kJ?mol^-1

，該反應在任意溫度下均能自發(fā)進行，原因是

該反應為焓減、熵增反應

該反應為焓減、熵增反應

。
（2）CO和H₂合成二甲醚的反應為2CO（g）+4H₂（g）?CH₃OCH₃（g）+H₂O（g），T₂℃時，向5L恒容密閉容器中充入1molCO（g）和2molH₂（g），發(fā)生該反應，達到平衡時，測得容器內(nèi)總壓強為p,CO的體積分數(shù)為25%，則T₂℃時，反應的平衡常數(shù)K_p=

4

p

2

4

p

2

（用含p的代數(shù)式表示K_p，分壓=總壓×物質(zhì)的量分數(shù)）。
（3）CO和H₂合成甲醇的反應為CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）△H＜0。若在容積可變的密閉容器中充入mmolCO和nmolH₂（2m≠n），發(fā)生反應并達到平衡，CO的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度（T）、壓強（p）的變化曲線如圖所示。


①能判斷該反應達到化學平衡狀態(tài)的是

ac

ac

（填標號）。
a.密度不再變化
b.H₂的轉(zhuǎn)化率和CO的轉(zhuǎn)化率相等
c.混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再改變
②比較中p₁

＜

＜

p₂（填“＞”“＜”或“=”），理由

該反應是氣體分子數(shù)減小的反應，壓強增大，平衡正向移動，CO轉(zhuǎn)化率增大，所以p₁＜p₂

該反應是氣體分子數(shù)減小的反應，壓強增大，平衡正向移動，CO轉(zhuǎn)化率增大，所以p₁＜p₂

。
（4）CH₄、CH₃OH、CH₃OCH₃都是較好的燃料，都可以作為燃料電池的燃料。
①作為電池燃料，CH₄、CH₃OH、CH₃OCH₃比能量最高的是

CH₄

CH₄

（電池的比能量就是參與電極反應的單位質(zhì)量的電極材料放出電能的大?。?。
②寫出甲醇燃料電池在硫酸電解質(zhì)中負極的電極反應式為

CH₃OH-6e^-+H₂O=CO₂+6H⁺

CH₃OH-6e^-+H₂O=CO₂+6H⁺

。