Question

（10分）將煤氣化轉(zhuǎn)化成合成氣，然后通過一碳化工路線合成各種油品和石化產(chǎn)品是一碳化工的極為重要的領(lǐng)域，具有廣闊的前景，在未來相當(dāng)一段時(shí)期將成為一碳化工的主要領(lǐng)域。除去水蒸氣后的水煤氣含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轉(zhuǎn)化技術(shù)，將CH₄轉(zhuǎn)化成CO，得到CO、CO₂和H₂的混合氣體，是理想的合成甲醇原料氣，即可進(jìn)行甲醇合成。

（1）制水煤氣的主要化學(xué)反應(yīng)方程式為：C（s）+H₂O（g）CO（g）+H₂（g），此反應(yīng)是吸熱反應(yīng)。①此反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為           ；
②下列能增大碳的轉(zhuǎn)化率的措施是                     ；(填字母代號)

A．加入C（s）

B．加入H2O（g）

C．升高溫度

D．增大壓強(qiáng)

（2）合成氣經(jīng)壓縮升溫后進(jìn)入10m³甲醇合成塔，在催化劑作用下，進(jìn)行甲醇合成，主要反應(yīng)如下： 2H₂(g) + CO(g) CH₃OH(g)；ΔH ＝－90.8kJ·mol^－1，T₄℃下此反應(yīng)的平衡常數(shù)為160。此溫度下，在密閉容器中加入CO、H₂，反應(yīng)到某時(shí)刻測得各組分的濃度如下：

物質(zhì)	H2	CO	CH3OH
濃度/（mol·L－1）	0.2	0.1	0.4[

①比較此時(shí)正、逆反應(yīng)速率的大小：v_正        v_逆（填“>”、“<”或“＝”)。
②若加入CO、H₂后，在T₅℃反應(yīng)10min達(dá)到平衡，c(H₂)＝0.4 mol·L^－1，則該時(shí)間內(nèi)反應(yīng)速率v(CH₃OH) ＝              mol^－1·(Lmin)^－1。
（3）生產(chǎn)過程中，合成氣要進(jìn)行循環(huán)，其目的是                      。

Answer 1

⑴①此反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為， 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（或提高產(chǎn)量、產(chǎn)率亦可）。2分

略