工業(yè)上利用天然氣（主要成分是CH₄）與H₂O進行高溫重整制備合成氣（CO+H₂），CO和H₂在一定條件下能制備甲醛、甲醚等多種有機物．已知CH₄、H₂和CO的燃燒熱（△H）分別為一890.3kJ?mol^-1、--285.8kJ?mol^-1和--283.0kJ?mol^-1；18.0g水蒸氣液化時的能量變化為44.0kJ．
（1）寫出甲烷與水蒸氣在高溫下反應制合成氣的熱化學方程式

CH₄（g）+H₂O（g）=CO（g）+3H₂（g）△H=+206.1kJ?mol^-1

CH₄（g）+H₂O（g）=CO（g）+3H₂（g）△H=+206.1kJ?mol^-1

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（2）在一定條件下，向體積固定為2L的密閉容器中充入0.40mol CH₄（g）和0.60mol H₂O（g），測得CH₄（g）和H₂（g）的物質(zhì)的量濃度隨時間變化的曲線如圖甲所示．3min時改變條件，反應進行到4min時，體系中各物質(zhì)的物質(zhì)的量如下表所示：

t/min	n（CH4）/mol	n（H2O）/mol	n（CO）/mol	n（H2）/mol
4	0.18	0.38	0.22	0.66

則3～4min之間，衡向

正

正

（填“正”或“逆”）反應方向移動，3min時改變的條件是

升高溫度

升高溫度

（3）已知溫度、壓強和碳水比

n

（

C

H

4

）

n

（

H

2

O

）

對該反應的影響如圖乙所示．
①圖1中，兩條曲線所示溫度的關系：t₁

＜

＜

t₂（填“＞”、“＜”或“=”，下同）
②圖2中，兩條曲線所示碳水比的關系：x₁

＞

＞

x₂
③圖3中，兩條曲線所示壓強的關系：p₁

＞

＞

 p₂
（4）以天然氣（假設雜質(zhì)不參與反應）為原料的燃料電池示意圖如圖丙所示．
①放電時，正極的電極反應式為

O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-

O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-

②假設裝置中盛裝100.0mL 3.0mol?L^-1KOH溶液，放電時參與反應的氧氣在標準狀況下體積為8 960mL．放電完畢后，電解質(zhì)溶液中各離子濃度的大小關系為

c（K⁺）＞c（HCO₃^-）＞c（CO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）

c（K⁺）＞c（HCO₃^-）＞c（CO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）

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