甲醇可作为燃料电池的原料。以CH
4和H
2O为原料,通过下列反应来制备甲醇。
Ⅰ:CH
4(g)+H
2O(g)=CO(g)+3H
2(g) ΔH=206.0 kJ·mol
-1Ⅱ:CO(g)+2H
2(g)=CH
3OH(g) ΔH=-129.0 kJ·mol
-1(1)CH
4(g)与H
2O(g)反应生成CH
3OH(g)和H
2(g)的热化学方程式为______________________________________________________。
(2)将1.0 mol CH
4和2.0 mol H
2O(g)通入容积为100 L的反应室,在一定条件下发生反应Ⅰ,测得在一定的压强下CH
4的转化率与温度的关系如右图。

①假设100 ℃时达到平衡所需的时间为5 min,则用H
2表示该反应的平均反应速率为________。
②100 ℃时反应Ⅰ的平衡常数为________。
(3)在压强为0.1 MPa、温度为300 ℃条件下,将a mol CO与3a mol H
2的混合气体在催化剂作用下发生反应Ⅱ生成甲醇,平衡后将容器的容积压缩到原来的

,其他条件不变,对平衡体系产生的影响是________(填字母序号)。
A.c(H2)减少 |
B.正反应速率加快,逆反应速率减慢 |
C.CH3OH 的物质的量增加 |
D.重新平衡c(H2)/c(CH3OH)减小 |
E.平衡常数K增大
(4)写出甲醇-空气-KOH溶液的燃料电池负极的电极反应式:__________________________________________________。

(5)甲醇对水质会造成一定的污染,有一种电化学法可消除这种污染,其原理是:通电后,将Co
2+氧化成Co
3+,然后以Co
3+做氧化剂把水中的甲醇氧化成CO
2而净化。实验室用如图装置模拟上述过程:
①写出阳极电极反应式____________________________。
②写出除去甲醇的离子方程式__________________________________。