实验室可以通过以下三条途径按不同要求制取氮气：
①加热NaNO₂（一种致癌物质，有毒）与NH₄Cl的混合物浓溶液制取N₂；
②将空气通过灼热的活性铜粉制得较纯净的N₂；
③加热条件下用NH₃还原CuO得纯净的N₂和活性铜粉．
如图所示，给出了按上述途径制取N₂可供选择的几种实验装置：

请回答下列问题：
（1）按途径①制取N₂时，应选用上述装置中的______（填装置代码）做发生装置．
（2）若只需较纯净的N₂，有同学建议把②和③两条途径协同使用，这样做的好处是______．
（3）按途径③制取N₂时，若气流从左到右的顺序所需的上述装置是：A→C→B→D．在A装置中所需要的试剂是______和______．（写试剂名称）
①甲同学：为通过实验现象验证C处有水产生，必须在C装置前后都连接E装置，其中填充的固体药品按前后顺序分别为______、______．（写试剂名称）
②乙同学：实验过程中，发现黑色固体完全变红，质疑此时红色固体可能含Cu₂O．通过查阅资料知：Cu₂O+2H⁺=Cu²⁺+Cu+H₂O．依据信息，请设计实验证明C处的红色固体中是否含有Cu₂O：______
③丙同学：实验时充分加热，至C装置硬质玻管质量不再减轻为止．实验完毕后，若实验测得收集的N₂体积为aL（已折算为标准状况），硬质玻管质量减轻了bg．则氨分子中氮、氢的原子个数比为（用含a、b的字母的代数式表示）______（此空记3分）．
（4）目前工业上用氮气和氢气直接合成氨，氨经一系列反应可制得硝酸．在以上各步反应中，按要求完成化学反应方程式：
①氮元素只发生还原反应______、
②氮元素既发生氧化反应又发生还原反应：______．

实施以减少能源浪费和降低废气排放为基本内容的节能减排政策，是应对全球气候问题、建设资源节约型、环境友好型社会的必然选择。化工行业的发展必须符合国家节能减排的总体要求，依靠理论知识做基础。试运用所学知识，解决下列问题：
（1）已知某反应的平衡表达式为：它所对应的化学反应为：_____________________________
（2）利用水煤气合成二甲醚的三步反应如下：
①2H₂（g）+CO（g）CH₃OH（g）；ΔH=－90.8 kJ/mol
②2CH₃OH（g）CH₃OCH₃（g）+H₂O（g）；ΔH=－23.5 kJ/mol
③CO（g）+ H₂O（g）CO₂（g）+H₂（g）；ΔH=－41.3 kJ/mol
总反应：3H₂（g）+3CO（g）CH₃OCH₃（g）+CO₂（g）的ΔH="__________" ，
二甲醚（CH₃OCH₃）直接作燃料电池具有启动快，效率高等优点，若电解质为酸性，该电池的负极反应为_____________________________。
（3）煤化工通常通过研究不同温度下平衡常数以解决各种实际问题。已知等体积的一氧化碳和水蒸气进入反应器时，会发生如下反应：CO（g）+H₂O（g）  H₂（g）+CO₂（g），该反应平衡常数随温度的变化如下表所示：

氨是一种重要的化工原料，某学习小组欲制取氨气并探究其性质．请回答：
（1）实验室制取氨气的化学方程式是______．
（2）①如图（1）是进行氨气喷泉实验的装置，引发喷泉的操作步骤是______．
②氨气使烧杯中溶液由无色变为红色，其原因是______（用电离方程式表示）．
（3）该小组同学设计了如图（2）所示的实验装置（部分夹持仪器未画出），探究氨气的还原性并检验产物．

①实验现象为：黑色CuO变为红色；白色无水CuSO₄粉末变为蓝色；同时生成一种无色气体，该气体无污染．请写出氨气与CuO反应的化学方程式______．
②碱石灰的作用是______．
③该装置存在明显缺陷，请指出存在的问题并提出改进意见______．
（4）有同学认为：NH₃与CuO反应生成的红色物质中可能含有Cu₂O．已知：Cu₂O是一种碱性氧化物；在酸性溶液中，Cu⁺的稳定性比Cu²⁺差（Cu⁺ Cu+Cu²⁺）．请你设计一个简单的实验检验该红色物质中是否含有Cu₂O．______；
（5）工业废气中的氮氧化物是主要的大气污染物之一．为了治理污染，工业上常用氨气与之发生反应：NO_x+NH₃→N₂+H₂O，使其转化为无毒的N₂．现有NO₂和NO的混合气体3.0L，跟3.4L（同温同压下）NH₃反应，恰好使其全部转化为氮气，则原混合气体中，NO₂与NO的体积比是______．