我国天然气储量丰富，天然气是重要的化工原料，先与氧气转化为合成气再进一步可催化转化为甲醇和二甲醚。回答下列问题：
（1）甲烷转化为合成气的反应中能量变化如图所示，某些化学键的键能数据如表：

化学键	O=O	C-H	H-H	C≡O
键能/kJ/mol	498.8	413	436	1072

该反应的热化学方程式为

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

，该反应在任意温度下均能自发进行，原因是

该反应为焓减、熵增反应

该反应为焓减、熵增反应

。
（2）CO和H₂合成二甲醚的反应为2CO（g）+4H₂（g）⇌CH₃OCH₃（g）+H₂O（g），T₂℃时，向5L恒容密闭容器中充入1molCO（g）和2molH₂（g），发生该反应，达到平衡时，测得容器内总压强为p,CO的体积分数为25%，则T₂℃时，反应的平衡常数K_p=

4

p

2

4

p

2

（用含p的代数式表示K_p，分压=总压×物质的量分数）。
（3）CO和H₂合成甲醇的反应为CO（g）+2H₂（g）⇌CH₃OH（g）△H＜0。若在容积可变的密闭容器中充入mmolCO和nmolH₂（2m≠n），发生反应并达到平衡，CO的平衡转化率随温度（T）、压强（p）的变化曲线如图所示。


①能判断该反应达到化学平衡状态的是

ac

ac

（填标号）。
a.密度不再变化
b.H₂的转化率和CO的转化率相等
c.混合气体的平均相对分子质量不再改变
②比较中p₁

＜

＜

p₂（填“＞”“＜”或“=”），理由

该反应是气体分子数减小的反应，压强增大，平衡正向移动，CO转化率增大，所以p₁＜p₂

该反应是气体分子数减小的反应，压强增大，平衡正向移动，CO转化率增大，所以p₁＜p₂

。
（4）CH₄、CH₃OH、CH₃OCH₃都是较好的燃料，都可以作为燃料电池的燃料。
①作为电池燃料，CH₄、CH₃OH、CH₃OCH₃比能量最高的是

CH₄

CH₄

（电池的比能量就是参与电极反应的单位质量的电极材料放出电能的大小）。
②写出甲醇燃料电池在硫酸电解质中负极的电极反应式为

CH₃OH-6e^-+H₂O=CO₂+6H⁺

CH₃OH-6e^-+H₂O=CO₂+6H⁺

。