除去水蒸氣后的水煤氣主要含H
2、CO、CO
2及少量的H
2S、CH
4，繼續除去H
2S后，可采用催化或非催化轉化技術，將CH
4轉化成CO，得到CO、CO
2和H
2的混合氣體，是理想的合成甲醇原料氣．
（1）制水煤氣的主要化學反應方程式為：C（s）+H
2O（g）
CO（g）+H
2（g），此反應是吸熱反應．
①此反應的化學平衡常數表達式為
②下列能增大碳的轉化率的措施是
A．加入C（s） B．加入H
2O（g） C．升高溫度 D．增大壓強
（2）將CH
4轉化成CO，工業上常采用催化轉化技術，其反應原理為：
CH
4（g）+
O
2（g）?CO（g）+2H
2O（g）△H=-519kJ?mol
-．工業上要選擇合適的催化劑，分別對X、Y、Z三種催化劑進行如下實驗（其他條件相同）
①X在750℃時催化效率最高，能使正反應速率加快約3×l0
5倍：
②Y在600℃時催化效率最高，能使正反應速率加快約3×10
5倍：
③Z在440℃時催化效率最高，能使逆反應速率加快約1×10
6倍；
根據上述信息，你認為在生產中應該選擇的適宜催化劑是
（填“X“或“Y”或“Z”），選擇的理由是
；
（3）請在答題卡的坐標圖中，畫出上述反應在有催化劑情況下反應過程中體系能量變化曲線．
（4）合成氣合成甲醇的主要反應是：
2H
2（g）+CO（g）?CH
3OH（g）△H=-519kJ?mol
-，t℃下此反應的平衡常數為160．此溫度下，在密閉容器中開始只加入CO、H
2，反應l0min后測得各組分的濃度如下：
| 物質 |
H2 |
CO |
CH3OH |
| 濃度（mol?L-1） |
0.2 |
0.1 |
0.4 |
①該時間段內反應速率v（H
2）=
mol?L
-1?min
-1．
②比較此時正、逆反應速率的大小：V
正
V
逆（填“＞”、“＜”或“=”）
