火力发电厂产生大量的氮氧化物（NOx）、二氧化硫和二氧化碳等气体会造成环境污染．对燃煤废气进行脱硝、脱硫和脱碳等处理，可实现绿色环保、节能减排、废物利用等目的．
（1）脱硝．利用甲烷催化还原NOx：
CH4（g）+4NO2（g）=4NO（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H1=-574kJ•mol-1
CH4（g）+4NO（g）=2N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H2=-1160kJ•mol-1
甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为______．
（2）脱碳．将CO2转化为甲醇的化学方程式为：
CO2+3H2
CH3OH（g）+H2O（g）
①取五份等体积CO2和H2的混合气体（物质的量之比均为1：3），分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中，发生上述反应，tmin后，测得甲醇的体积分数φ（CH3OH） 与反应温度T的关系曲线如图所示，则上述合成甲醇的反应的逆反应为______反应（填“放热”或“吸热”）．
②在一恒温恒容密闭容器中充入1mol CO2和3mol H2，进行上述反应．测得CO2和CH3OH（g）的浓度
随时间变化如图所示．下列说法正确的是______
A．10min后，向该容器中再充入1mol CO2和3mol H2，则再次达到平衡时c（CH3OH）=1.5mol•L-1
B．0～10min内，氢气的平均反应速率为0.075mol•L-1•min-1
C．达到平衡时，氢气的转化率为75%
D．该温度下，反应的平衡常数的值为3/16
E．升高温度将使n（CH3OH）/n（CO2）减小
③能说明CO2（g）+3H2（g）
CH3OH（g）+H2O（g）达到平衡状态的是______
A．生成甲醇的速率与生成水的速率相等
B．v（H2）=3v（CH3OH）
C．恒容容器中，体系的压强不再改变
D．恒容容器中，混合气体密度不再发生改变
④右图表示反应CO2（g）+3H2（g）
CH3OH（g）+H2O（g）进行过程中能量（单位为kJ•mol-1）的变化．在体积为1L的恒容密闭容器中，充入1mol CO2和3mol H2，达到平衡后，采取下列措施中能使c（CH3OH）增大的是______．
A．使用新高效催化剂 B．充入He（g），使体系压强增大
C．将H2O（g）从体系中分离出来 D．再充入1mol CO2和3mol H2
⑤甲醇燃料电池结构如图所示，其工作时正极的电极反应式可表示为______．
（3）脱硫．某种脱硫工艺中将废气经处理后，与一定量的氨气、空气反应，生成硫酸铵和硝酸铵的混合物作为副产品化肥．
硫酸铵溶液的pH＜7，其原因为：______（用离子方程式表示）；在一定物质的量浓度的硝酸铵溶液中滴加适量的NaOH溶液，使溶液的pH=7，则溶液中c（Na+）______c（NO3-）（选填“大于”、“等于”或“小于”）
（1）由①CH4（g）+4NO2（g）=4NO（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H1=-574kJ•mol-1，
②CH4（g）+4NO（g）=2N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H2=-1160kJ•mol-1，
根据盖斯定律可知，
可得CH4（g）+2NO2（g）=N2（g）+CO2（g）+2H2O（g），①+② 2
则△H=
=-867 kJ/mol，△H1+△H2 2
即热化学反应方程式为CH4（g）+2NO2（g）=N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H=-867 kJ/mol，
故答案为：CH4（g）+2NO2（g）=N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H=-867 kJ/mol；
（2）①由图可知，最高点以后随温度的升高，甲醇的体积分数减小，则正反应为放热反应，则该反应的逆反应为吸热反应，
故答案为：吸热；
②CO2+3H2
CH3OH（g）+H2O（g）
开始 1 3 0 0
转化0.75 2.25 0.75 0.75
平衡 0.25 0.75 0.75 0.75
A．10min后，向该密闭容器中再充入1mol CO2和3molH2，化学平衡正向移动，则再次达到平衡时
c（CH3OH）＞1.5mol•L-1，故A错误；
B．0～10min内，氢气的平均反应速率为
=0.225mol•L-1•min-1，故B错误；2.25mol/L 10min
C．达到平衡时，氢气的转化率为
×100%=75%，故C正确；2.25mol/L 3mol/L
D．该温度下，反应的平衡常数的值为
=3，故D错误；0.75×0.75 0.25×0.75
E．该反应为放热反应，升高温度化学平衡逆向移动，则将使n（CH3OH）/n（CO2）减小，故E正确；
故答案为：CE；
③A．生成甲醇的速率与生成水的速率相等，只能说明正反应的关系，无法确定正逆反应速率的关系，故A错误；
B．由v（H2）=3v（CH3OH）可知，反应速率之比等于化学计量数之比，但无法确定是否达到平衡，故B错误；
C．该反应为反应前后体积不等的反应，则在恒容容器中，体系的压强不再改变，化学反应达到平衡，故C正确；
D．恒容容器中，混合气体密度不再发生改变，因质量与体积始终不变，则密度一直不变，不能作为判断平衡的方法，故D错误；
故答案为：C；
④A．使用新高效催化剂，化学平衡不移动，则c（CH3OH）不变，故A错误；
B．充入He（g），使体系压强增大，但体积不变，反应体系中的浓度不变，化学平衡不移动，故B错误；
C．将H2O（g）从体系中分离出来，能使化学平衡正向移动，使c（CH3OH）增大，故C正确；
D．再充入1mol CO2和3molH2，压强增大，化学平衡正向移动，则c（CH3OH）增大，故D正确；
故答案为：CD；
⑤甲醇燃料电池中，正极为氧气，正极发生还原反应，则正极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O，故答案为：O2+4e-+4H+=2H2O；
（3）由题意可知，硫酸铵溶液的pH＜7，硫酸铵为强酸弱碱盐，则铵根离子水解显酸性，水解离子反应为NH4++H2O
NH3•H2O+H+，
硝酸铵溶液中滴加适量的NaOH溶液，由电荷守恒可知，c（NH4+）+c（Na+）+c（H+）=c（NO3-）+c（OH-），而pH=7，则c（H+）=c（OH-），
所以c（NH4+）+c（Na+）=c（NO3-），即c（Na+）＜c（NO3-），故答案为：NH4++H2O
NH3•H2O+H+；小于．