火力发电厂释放出大量的氮氧化物（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＝－574 kJ·mol－1
CH4（g）＋4NO（g）＝2N2（g）＋CO2（g）＋2H2O（g）
△H2＝－1160 kJ·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转化为甲醇的热化学方程式为：
CO2（g）＋3H2（g）
CH3OH（g）＋H2O（g） △H3
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，反应相同时间
后，测得甲醇的体积分数φ（CH3OH） 与反应温度T的关系曲线如下图所示，则
上述CO2转化为甲醇的反应的△H3__________0（填“＞”、“＜”或“＝”）。
②在一恒温恒容密闭容器中充入1 mol CO2和3 mol H2，进行上述反应。测得CO2
和CH3OH（g）的浓度随时间变化如下图所示。下列说法正确的是__________（填
字母代号）。
| A．第10 min后，向该容器中再充入1 mol CO2和3 mol H2，则再次达到平衡时c（CH3OH）=1．5 mol·L-1 |
| B．0~10 min内，氢气的平均反应速率为0．075 mol/（L·min） |
| C．达到平衡时，氢气的转化率为0．75 |
| D．该温度下，反应的平衡常数的值为3/16 |
升高温度将使n（CH3OH）/n（CO2）减小③甲醇燃料电池结构如下图所示。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。设烟气中的SO2、NO2的物质的量之比为1∶1，则该反应的化学方程式为__________。
（4）硫酸铵和硝酸铵的水溶液的pH＜7，其中原因可用一个离子方程式表示为：__________；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（H+）__________c（NO3-）+c（OH-）（填写“＞”“＝”或“＜”）
（本题共12分）某研究性学习小组为研究Cu与浓H2SO4的反应，设计如下实验探究方案（装置中的固定仪器和酒精灯均未画出）
实验选用细铜丝、98.3% H2SO4、品红溶液、澄清石灰水、CCl4、NaOH溶液等药品，铜丝被卷成螺旋状，一端没入浓H2SO4中，另一端露置在液面上方。
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根据上述材料回答下列问题
（1）A试管上方的长导管的作用是_________________；D、E两支试管中CCl4的作用是_____________。
（2）加热过程中，观察到A试管中出现大量白色烟雾，起初部分烟雾在试管上部内壁析出淡黄色固体物质，在持续加热浓硫酸（沸腾）时，淡黄色固体物质又慢慢地消失。写出淡黄色固体消失的化学反应方程式：____。
（3）对A试管中的浓H2SO4和铜丝进行加热，很快发现C试管中品红溶液褪色，但始终未见D试管中澄清石灰水出现浑浊或沉淀。你的猜想是：___________。设计实验验证你的猜想________________。
（4）根据上述研究，结合所学知识，你认为液面下方铜丝表面的黑色物质成分是_____。（写化学式）
存在，且不与H原子直接相连。燃料的氧化剂是N2O4，燃烧产物只有CO2、H2O、N2；5.00g“偏二甲肼”完全燃烧时可放出212.5kJ热量。