煤的綜合利用包括煤的干餾、煤的氣化、煤的液化等。煤的氣化用于生產各種氣體燃料，有利于提高煤的利用效率和環境保護，以水煤氣為原料可以得到多種有機物；煤的液化產品將替代目前的石油，最常見的液化方法是煤生產CH₃OH，CH₃OH對優化終端能源結構具有重要的戰略意義。
（1）煤的直接甲烷化反應為C（s）+2H₂（g）?CH₄（g）△H=-75.6kJ?mol^-1，在不同含金催化劑條件下的反應歷程如圖所示。

催化煤的直接甲烷化效果較好的催化劑是

AuPF₃⁺

AuPF₃⁺

（填“AuF”或“AuPF₃⁺”），該反應在

低溫

低溫

（填“高溫”或“低溫”）下自發進行。
（2）煤的液化可以合成甲醇。已知“氣化”：C（s）+2H₂O（g）═CO₂（g）+2H₂（g）△H₁=+90.1kJ?mol^-1
催化液化Ⅰ：CO₂（g）+3H₂（g）═CH₃OH（g）+H₂O（g）△H₂=-49.0kJ?mol^-1
催化液化Ⅱ：CO₂（g）+2H₂（g）═CH₃OH（g）+

1

2

O₂（g）△H₃=akJ?mol^-1
則反應C（s）+H₂O（g）+H₂（g）═CH₃OH（g）△H=

+41.1

+41.1

kJ?mol^-1
（3）一定溫度時，以水煤氣為原料合成甲醇的反應CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）的平衡常數為K_p=4.80×10^-2kPa^-2，向恒容容器中充入2mol H₂和1mol CO，反應達平衡狀態時，甲醇的分壓p（CH₃OH）=3.0kPa,則平衡時，混合氣體中CH₃OH的物質的量分數為

28.6

28.6

%。（計算結果保留一位小數，K_p是用平衡分壓代替平衡濃度所得的平衡常數，分壓=總壓×物質的量分數）
（4）燃煤煙氣脫硫的方法有多種。其中有種方法是用氨水將SO₂轉化為NH₄HSO₃，再氧化成（NH₄）₂SO₄。
已知常溫下亞硫酸的電離常數K_a1=1.5×10^-2，K_a2=1.0×10^-7，一水合氨的電離常數為K_b=1.8×10^-7。
①向混合液中通空氣氧化的離子反應方程式：

2HSO₃^-+O₂=2SO₄^2-+2H⁺

2HSO₃^-+O₂=2SO₄^2-+2H⁺

。
②關于NH₄HSO₃溶液，下列說法正確的是：

BC

BC

。
A．NH₄HSO₃溶液呈酸性是因為NH₄HSO₃═NH₄⁺+H⁺+SO₃^2-
B．NH₄HSO₃溶液中c（NH₄⁺）+c（H⁺）=c（HSO₃^-）+2c（SO₃^2-）+c（OH^-）
C．NH₄HSO₃溶液中c（NH₄⁺）+c（NH₃H₂O）=c（SO₃^2-）+c（HSO₃^-）+c（H₂SO₃）
D．NH₄HSO₃溶液中c（HSO₃^-）＞c（NH₄⁺）＞c（H₂SO₃）＞c（SO₃^2-）＞c（H⁺）
③常溫下，若溶液中

c

（

S

O

2

-

3

）

c

（

H

2

S

O

3

）

=0.15時，溶液的pH=

4

4

。