（17分）CO和H₂的混合氣體俗稱合成氣，是一種重要的工業(yè)原料氣，可以在一定條件下制備甲醇，二甲醚等多種有機(jī)物。工業(yè)上利用天然氣（主要成分為CH₄）與水進(jìn)行高溫重整制備合成氣。
（1） 已知：CH₄、H₂和CO的燃燒熱分別為890.3kJ/mol、285.8kJ/mol和283.0kJ/mol，且1mol液態(tài)水汽化時(shí)的能量變化為44.0kJ。寫(xiě)出甲烷與水蒸氣在高溫下反應(yīng)制取合成氣的熱化學(xué)方程式                  。
（2）在一定條件下，向體積為2L的密閉容器中充入0.40mol CH₄和0.60mol H₂O(g)，測(cè)得CH₄(g)和H₂(g)的物質(zhì)的量濃度隨時(shí)間變化如下表所示：

時(shí)間/min 物質(zhì) 濃度	0	1	2	3	4
CH4	0.2mol·L—1	0.13 mol·L—1	0.1 mol·L—1	0.1 mol·L—1	0.09 mol·L—1
H2	0 mol·L—1	0.2 mol·L—1	0.3 mol·L—1	0.3 mol·L—1	0.33 mol·L—1

①3—4min之間，化學(xué)平衡向___   ____反應(yīng)方向移動(dòng)（填“正”或“逆”）。
②3min時(shí)改變的反應(yīng)條件是____________________（只填一種條件的改變）
（3）已知溫度、壓強(qiáng)、投料比X〔n(CH₄)/n(H₂O)〕對(duì)該反應(yīng)的影響如圖所示。

①圖1中的兩條曲線所示投料比的關(guān)系X₁____X₂(填“=”“>”或“<”下同)
②圖2中兩條曲線所示的壓強(qiáng)比的關(guān)系：p₁_______p₂
（4）以天然氣（設(shè)雜質(zhì)不參與反應(yīng)）、KOH溶液為原料可設(shè)計(jì)成燃料電池
①放電時(shí)，正極的電極反應(yīng)式_______________________________________
②設(shè)裝置中盛有100.0mL 3.0mol/L KOH溶液，放電時(shí)參與反應(yīng)的氧氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為8.96L，放電過(guò)程中沒(méi)有氣體逸出，則放電完畢后，所得溶液中各離子濃度由大到小的關(guān)系為                     ____。