煤的直接燃烧已引起严重的生态和环境污染，并且其直接燃烧很难解决温室气体减排问题。解决煤炭的清洁高效利用问题是中国发展低碳经济的关键。下图是煤气化和除硫的实验系统示意图：

其操作步骤为：
I．升温至实验温度，通人高纯N₂，从投料口加人石英砂（含载氧体）
Ⅱ．停止通入N₂，从反应器下方按比例通入水蒸气和CO₂，从投料口加入CaO
Ⅲ．停止通入水蒸气和CO₂，从投料口加入煤
Ⅳ．持续通入水蒸气和CO₂，开始反应；在气体出口管中通人高纯N₂
（1）冷凝器的作用是                           。
（2）可使用CaCO₃代替CaO脱硫，CaCO₃脱硫的化学方程式为             。
（3）通人N₂的目的：             。
（4）反应器中发生如下几种反应：
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）
下图能表示CO与H₂O（g）生成CO₂和H₂的反应过程和能量关系的图是   （填序号）。

（5）已知830℃时，CO（g）+H₂O（g）H₂（g）+CO₂（g）的平衡常数K=1，等物质的量的CO和H₂O反应达到平衡时，CO的转化率为        .
（6）煤气化过程中会生成少量CH₄，已知CH₄与CaSO₄反应生成CaS、CO₂和H₂O，该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为             。
（7）煤气化后，混合气体由CO、H₂和CH₄等组成，可用于制燃料电池。其中碱性条件下CH₄参与反应的电极反应式为            。