2013年雾霾天气多次肆虐我国中东部地区。其中，汽车尾气和燃煤尾气是造成空气污染的原因之一。
（1）汽车尾气净化的主要原理为：2NO(g)+2CO (g) 
2CO2 (g) +N2 (g)在密闭容器中发生该反应时，c(CO2)随温度(T)、催化剂的表面积(S)和时间(t)的变化曲线，如图所示。
据此判断：
①该反应的平衡常数表达式为 。
②该反应的ΔH 0（选填“＞”、“＜”）。
③当固体催化剂的质量一定时，增大其表面积可提高化学反应速率。若催化剂的表面积S1＞S2，在右
图中画出c(CO2)在T2、S2条件下达到平衡过程中的变化曲线。
（2）直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题。
①煤燃烧产生的烟气含氮的氧化物，用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。
CH4(g)＋2NO2(g) = N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) 
=－867kJ·mol－1
2NO2(g) 
N2O4(g) =－56.9kJ·mol－1
写出CH4催化还原N2O4(g)生成N2(g)、CO2(g)和H2O(g)的热化学方程式 。
②将燃煤产生的二氧化碳回收利用，可达到低碳排放的目的。下图是通过光电转化原理以廉价原料制备新产品的示意图。
写出上述光电转化过程的化学反应方程式 。催化剂a、b之间连接导线上电子流动方向是 (填a→b或b→a)。
从明矾中提取K2SO4和Al2(SO4)3的主要操作有下列四步，下面是对每步操作提出的问题，请完成填空：
（1）将固体明矾用水溶解，加入过量的氨水，并过滤、洗涤沉淀。加过量氨水的目的是 ，
洗涤沉淀的目的是 。
（2）取沉淀加 直到沉淀完全溶解，再蒸发、结晶得 。
（3）取（1）的滤液，加稍过量的 溶液并加热，其目的是
；
再加入少量 中和多余的碱。
（4）对（3）所得的溶液加热、浓缩、结晶得 。
某混合溶液中可能含有HCl、MgCl2、AlCl3、NH4Cl、Na2CO3、KCl中的一种或几种物质，往该溶液中逐滴加入NaOH溶液，产生沉淀的物质的量(n)与加入的NaOH溶液体积(V)的关系如图所示。回答下列问题：
（1）溶液中一定含有的溶质是 ，一定不含有的溶质是 (填化学式)。
（2）溶液中可能含有的溶质是 (填名称)，判断该物质是否存在的实验方法是 ，现象是 。
（3）分别写出AB段、BC段发生反应的离子方程式：
①AB段为 ；
②BC段为 。
下图所示是从铝土矿(主要成分是Al2O3，含Fe2O3、SiO2等杂质)中提取氧化铝的工艺流程之一。
已知：SiO2能和氢氧化钠反应，不和盐酸反应。
回答下列问题：
（1）用盐酸溶解铝土矿后，所得溶液中的阳离子有 。
（2）固体A的主要成分是 。
（3）进行操作Ⅱ时，为了达到分离要求，加入的NaOH应该 。
（4）进行操作Ⅲ时，一般通入过量CO2，其反应的化学方程式是
。
（5）溶液X和盐酸反应的离子方程式为
。
含镁3%～5%的镁铝合金，现已成为轮船制造、化工生产、机械制造等行业的重要原材料。现有一块已知质量为m1g的镁铝合金，欲测定其中镁的质量分数，几位同学设计了以下三种不同的实验方案：
实验设计1：
镁铝合金
溶液
得到沉淀的质量为m2g；
实验设计2：
镁铝合金
生成的气体在标准状况下的体积为V1L。
实验设计3：
镁铝合金
生成的气体在标准状况下的体积为V2L。
请回答以下问题：
（1）写出实验设计1中单质铝在第①步中发生反应的离子方程式：
。
（2）写出实验设计2中反应的离子方程式： 。
（3）判断这几种实验设计能否求出镁的质量分数，能求出的用题目提供的数据将镁的质量分数表示出来，不能求出的就空着不填。
①实验设计1： 。
②实验设计2： 。
③实验设计3： 。
某无色溶液中只含有下列8种离子中的某几种：Mg2+、H+、Ag+、Na+、Cl-、HC
、OH-、N，已知该溶液能与铝反应放出氢气。试回答下列问题：
（1）若反应后生成Al3+，则溶液中可能存在的离子有 ，一定存在的离子有 ，一定不存在的离子有 ，反应的离子方程式为 。
（2）若反应后生成Al
，则溶液中可能存在的离子有 ，一定存在的离子有 ，一定不存在的离子有 ，反应的离子方程式为 。