Question

煤的直接燃燒已引起嚴重的生態和環境污染，并且其直接燃燒很難解決溫室氣體減排問題。解決煤炭的清潔高效利用問題是中國發展低碳經濟的關鍵。下圖是煤氣化和除硫的實驗系統示意圖：

其操作步驟為：
I．升溫至實驗溫度，通人高純N₂，從投料口加人石英砂（含載氧體）
Ⅱ．停止通入N₂，從反應器下方按比例通入水蒸氣和CO₂，從投料口加入CaO
Ⅲ．停止通入水蒸氣和CO₂，從投料口加入煤
Ⅳ．持續通入水蒸氣和CO₂，開始反應；在氣體出口管中通人高純N₂
（1）冷凝器的作用是                           。
（2）可使用CaCO₃代替CaO脫硫，CaCO₃脫硫的化學方程式為             。
（3）通人N₂的目的：             。
（4）反應器中發生如下幾種反應：
C（s）十H₂O（g）=CO（g）+H₂（g）  △H=+131kJ/mol
C（s）+O₂（g）=CO₂（g）            △H=-394kJ/mol
CO（g）+O₂（g）=CO₂（g）         △H=-283kJ/mol
CO（g）+H₂O（g）H₂（g）+CO₂（g）
下圖能表示CO與H₂O（g）生成CO₂和H₂的反應過程和能量關系的圖是   （填序號）。

（5）已知830℃時，CO（g）+H₂O（g）H₂（g）+CO₂（g）的平衡常數K=1，等物質的量的CO和H₂O反應達到平衡時，CO的轉化率為        .
（6）煤氣化過程中會生成少量CH₄，已知CH₄與CaSO₄反應生成CaS、CO₂和H₂O，該反應中氧化劑與還原劑的物質的量之比為             。
（7）煤氣化后，混合氣體由CO、H₂和CH₄等組成，可用于制燃料電池。其中堿性條件下CH₄參與反應的電極反應式為            。

Answer 1

略