火力发电厂释放的燃煤废气中含有大量的氮氧化物(NO x )、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NO x ,反应如下: CH 4 (g)+4NO 2 (g)=4NO(g)+CO 2 (g)+2H 2 O(g);△H 1 =-574kJ?mol -1 CH 4 (g)+4NO(g)=2N 2 (g)+CO 2 (g)+2H 2 O(g);△H 2 =-1160kJ?mol -1 在一定条件下,甲烷直接将NO 2 还原为N 2 的热化学方程式为:______. (2)脱碳.将CO 2 转化为甲醇的热化学方程式为: CO 2 (g)+3H 2 (g) CH 3 OH(g)+H 2 O(g);△H 3 ①在1L的密闭容器中,充入1molCO 2 和3molH 2 ,在一定温度下,进行上述反应.测得CO 2 和CH 3 OH(g)的浓度随时间变化如图所示. 则0~10min内,H 2 的平均反应速率为______;达到平衡时,CO 2 的转化率为______;该温度下该反应的 K=______. ②取五份等体积CO 2 和H 2 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,相同时间后,测得甲醇的体积分数φ(CH 3 OH)与反应温度T的关系曲线如图所示,则上述反应的△H 3 ______0(填“>”、“<”或“=”). (3)脱硫.某种脱硫工艺是将废气经处理后,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.设燃煤废气中的SO 2 、NO 2 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,其原因是______(用离子方程式表示).