甲醇是一种很好的燃料，工业上用CH4和H2O 为原料，通过反应I和Ⅱ来制备甲醇。
⑴将1.0 mol CH4和2.0 mol H2O(g)通人反应室(容积为100L)，在一定条件下发生反应:
CH4(g)＋H2O(g)
CO(g)＋3H2(g)……I。CH4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H2表示的平均反应速率为 。
②图中的P1_ P2(填“<”、“>”或“=”),100℃时平衡常数为 。
③该反应的△H 0(填“<”、“>”或“=”)。
(2)在一定条件下，将a mol CO与3a mol H2的混合气体在催化剂作用下能自发反应生成甲醇: CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H<0 ……Ⅱ
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CH3OH(g)从体系中分离
C．充人He，使体系总压强增大 D．再充人lmol CO和3 mol H2
⑤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。
A．下表中剩余的实验条件数据: a=_ ；b=_ 。
| 实验编号 |
T（℃） |
n(CO)／n(H2) |
P(Mpa) |
| 1 |
150 |
1／3 |
0.1 |
| 2 |
a |
1／3 |
5 |
| 3 |
350 |
b |
5 |
B．根据反应Ⅱ的特点，右下图是在压强分别为0.1 MPa和5MPa下CO的转化率随温度变化的曲线图，请指明图中的压强Px = Mpa。
下图为氢氧燃料电池的结构示意图，电解质溶液为KOH溶液，电极材料为疏松多孔石墨棒．当氧气和氢气分别连续不断地从两极通入燃料电池时，便可在闭合回路中不断地产生电流．这被誉为改变未来世界的十大新科技之一的燃料电池具有无污染、无噪音、高率的特点。试回答下列问题：
（1）图中通过负载（负载是指用电器）的电子流动方向 (填“向左”或“向右”)，负极发生 反应。
（2）写出氢氧燃料电池工作时的电极反应式负极： ，正极： ，
（3）电池工作时，负极区的PH值 （填“增大”或“不变”或“减小”）。
已知X为中学化学中的一种常见的盐，F为淡黄色固体；M、N为常见的金属，N的组成元素的离子半径是第三周期元素中离子半径最小的。N的最高价氧化物是耐火材料，它的晶体硬度很大，常做手表的轴承；H为气体单质，D为无色气体，在空气中会出现红棕色。各物质的转化关系如下图（部分反应产物已略去）。
请回答下列问题：
（1）X的化学式为 ；F的电子式为 。
（2）反应②的离子方程式为_______________________________________________。
反应③的化学方程式为_______________________________________________。
（3）若向100 mL 盐X的溶液中加入10 g金属单质M的粉末，充分搅拌后，过滤，烘干
得10.16g固体C。则滤液A中溶质的物质的量浓度为________________________。(假设体积不变)
在一个盛有催化剂容积可变的密闭容器中，保持一定的温度和压强，进行以下反应：N2＋3H2⇌2NH3已知加入1 mol N2、4 mol H2时，达到平衡后生成a mol NH3（见表中已知项），在相同温度和压强下保持平衡后各组分体积分数不变，对下列编号①～③的状态，填写表中空白。
| 已知编号 |
始态的物质的量(mol) |
平衡时NH3的 物质的量（mol） |
||
| N2 |
H2 |
NH3 |
||
| 已知 |
1 |
4 |
0 |
a |
| ① |
|
|
1 |
0.5a |
| ② |
1.5 |
6 |
0 |
|
| ③ |
m |
n( n≥4m) |
|
|
如下图所示，向A中充入1mol X和1mol Y，向B中充入2mol X和2mol Y，起始时A、B的体积均为a L，在相同温度和有催化剂条件下，两容器中各自发生反应：
X(g)+Y(g) ⇌2Z(g)+W(g)（正反应为放热反应）达到平衡时A容器的体积为1.2a L。
(1) A中X的转化率αA=
(2) A、B中X的转化率αA αB（填 >、< 或 = ）
(3) 打开K，一段时间又达到平衡时A的体积为 L（连通管中气体体积忽略不计）
(4) 在(3)达到平衡后，同时等幅升高A、B的温度，达到新平衡后，A的体积 （填变大、变小或不变）
甲醇(CH3OH)的用途广泛，摩托罗拉公司也开发出一种由甲醇、氧气以及强碱做电解质溶液的新型手机电池，容量达氢镍电池或锂电池的10倍，可连续使用一个月才充一次电．请完成下列与甲醇有关的问题．
（1）工业上用3克氢气与二氧化碳反应生成气态甲醇和水蒸气，放出24.5千焦的热量。
①请写出该反应的热化学反应方程式： 利用该反应，在温度和容积相同的A、B两个容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温恒容，经10秒钟后达到平衡，达到平衡时的有关数据如下表： 
②从反应开始到达到平衡时，A中用CO2来表示的平均反应速率为 。
③A中达到平衡时CO2的转化率为 ， B中a= 。
（2）某同学设计了一个甲醇燃料电池，其装置如图：
①写出图中通入甲醇这一极的电极反应式 。
②反应一段时间后，正极附近的碱性 （增强。减弱 不变）
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