Question

（10分）将煤气化转化成合成气，然后通过一碳化工路线合成各种油品和石化产品是一碳化工的极为重要的领域，具有广阔的前景，在未来相当一段时期将成为一碳化工的主要领域。除去水蒸气后的水煤气含55～59%的H₂，15～18%的CO，11～13%的CO₂，少量的H₂S、CH₄，除去H₂S后，可采用催化或非催化转化技术，将CH₄转化成CO，得到CO、CO₂和H₂的混合气体，是理想的合成甲醇原料气，即可进行甲醇合成。

（1）制水煤气的主要化学反应方程式为：C（s）+H₂O（g）CO（g）+H₂（g），此反应是吸热反应。①此反应的化学平衡常数表达式为           ；
②下列能增大碳的转化率的措施是                     ；(填字母代号)

A．加入C（s）

B．加入H2O（g）

C．升高温度

D．增大压强

（2）合成气经压缩升温后进入10m³甲醇合成塔，在催化剂作用下，进行甲醇合成，主要反应如下： 2H₂(g) + CO(g) CH₃OH(g)；ΔH ＝－90.8kJ·mol^－1，T₄℃下此反应的平衡常数为160。此温度下，在密闭容器中加入CO、H₂，反应到某时刻测得各组分的浓度如下：

物质	H2	CO	CH3OH
浓度/（mol·L－1）	0.2	0.1	0.4[

①比较此时正、逆反应速率的大小：v_正        v_逆（填“>”、“<”或“＝”)。
②若加入CO、H₂后，在T₅℃反应10min达到平衡，c(H₂)＝0.4 mol·L^－1，则该时间内反应速率v(CH₃OH) ＝              mol^－1·(Lmin)^－1。
（3）生产过程中，合成气要进行循环，其目的是                      。

Answer 1

⑴①此反应的化学平衡常数表达式为， K=； 2分
②BC  2分
2）①>。 2分   ②0.03 mol·L^－1·min^－1。2分
（3）提高原料利用率（或提高产量、产率亦可）。2分

略