(14分) 甲醇被称为2l世纪的新型燃料,工业上通过下列反应Ⅰ和Ⅱ,来制备甲醇。 (1)将1.0 mol CH 4 和2.0 mol H 2 O(g)通入反应室(容积为100L),在一定条件下发生反应:CH 4 (g)+H 2 O(g) CO(g)+3H 2 (g)……Ⅰ,CH 4 的转化率与温度、压强的关系如右图所示: ①已知100℃时达到平衡所需的时间为5min,则用H 2 表示的平均反应速率为 。 ②图中的P 1 P 2 (填“”或“=”),100℃时平衡常数为 。 (2)在压强为0.1 MPa条件下, a mol CO与 3a mol H 2 的混合气体在催化剂作用下能自发反应生成甲醇:CO(g)+2H 2 (g) CH 3 OH(g) ……Ⅱ。 ③该反应的△H 0,△S 0(填“”或“=”)。 ④若容器容积不变,下列措施可增加甲醇产率的是 A.升高温度 B.将CH 3 OH(g)从体系中分离 C.充入He,使体系总压强增大 D.再充入1mol CO和3mol H 2 (3)在最新开发并投入生产的流动电解质直接甲醇燃料电池中,流动电解质硫酸的使用,可提高燃料电池效率约30%,该电池的负极反应为 。