CO和H₂的混合气体俗称合成气，是一种重要的工业原料气。工业上利用天然气(主要成分为CH₄)与水进行高温重整制备合成气。
(1)已知：CH₄、H₂和CO 的燃烧热(ΔH)分别为-890.3 kJ/mol、-285.8 kJ/mol和-283.0kJ/mol，且1 mol液态水汽化时的能量变化为44.0 kJ。则甲烷与水蒸气在高温下反应制取合成气的热化学方程式为_______。
(2)在一定温度下，向体积为2L的密闭容器中充入0.40 mol CH₄(g)和0.60 mol H₂O (g)，测得CH₄(g)和H₂(g)的物质的量浓度随时间变化如表所示：

t/min	0	1	2	3	4
CH4/(mol/L)	0.2	0.13	0.1	0.1	0.09
H2/(mol/L)	0	0.2	0.3	0.3	0.33

①计算该反应第一次达平衡时的平衡常数K=_____。
②3 min时改变的反应条件可能是_____。
(3)已知温度、压强、投料比X[n(CH₄)/n(H₂O)]对该反应的影响如图所示。

①图1中的两条曲线所示的投料比的关系：X₁____X₂(填“=”“＞”或“＜”，下同)。
②图2中两条曲线所示的压强的关系：p₁_______ p₂。
(4)以合成气为原料可以制备二甲醚，将n(H₂):n(CO)=3:1 投入体积固定密闭容器中发生反应：3CO(g)+3H₂(g)⇌CH₃OCH₃(g)+CO₂(g) ΔH＜0，2 分钟达平衡。升温，反应重新达平衡。下列关于两次平衡的比较中正确的是_______。
A．H₂体积分数不变
B．CO 体积分数增大
C．混合气体平均摩尔质量不变
D．反应速率和平衡常数均增大
(5)以二甲醚(设杂质不参与反应)、KOH溶液为原料可设计成燃料电池：
①放电时，负极的电极反应式为________。
②设装置中盛有100.0 mL 3.0 mol/L KOH 溶液，放电时参与反应的氧气在标准状况下的体积为6.72 L，放电过程中没有气体逸出，则放电完毕后，所得溶液中各离子浓度由大到小的关系为_______。