3 . 逢山开路、遇水架桥，上天入海，探秘宇宙，一项项接连问世的重大工程，一个个“身怀绝技”的国之重器，彰显新时代工程科技的创新活力和实力。下面是我国在工程领域中引起世界关注的四个典型实例。请分析图文信息，解答下列相关问题。

(1)图1：北斗三号全球卫星导航系统是我国迄今为止建设的规模最大、覆盖范围最广的巨型复杂航天系统。导航卫星上首次采用大功率氮化镓固态放大器，有效提升了导航卫星的信号质量。氮化镓中，氮和镓的原子结构示意图依次是、其中X=___________，二者相比，原子结构不同之处为___________(写一点)。
(2)图2：港珠澳大桥是粤港澳三地首次合作共建的超大型跨海通道，是世界上总体跨度最长、钢结构桥体最长的跨海大桥。建造大桥时使用了合金钢，合金钢的主要成分是___________。与纯金属相比，合金钢具有的优点有___________(写一点)。为延长大桥的使用时间，应做好合金钢的防锈工作，可采取的保护措施有___________(写一点)。
(3)图3：“奋斗者”号是我国第一台能够到达全球海洋最深处，开展科考和作业的载人潜水器。海洋中有丰富的能源和资源。可燃冰中含有甲烷水合物，甲烷的化学式是___________，写出甲烷完全燃烧的化学方程式：___________。
(4)图4：中国空间站核心舱内的生命保障系统包括电解制氧、水处理、二氧化碳去除等子系统。水处理系统可以将产生的废水通过净化系统重复利用，这样做的意义是___________(写一点)。判断经过处理后的水是否为硬水的一种方法是加入___________。

6 . 阅读下列短文，回答问题：
常见的氮氧化物有一氧化氮(NO)、二氧化氮(NO₂)、一氧化二氮(N₂O)、五氧化二氮(N₂O₅)等。作为空气污染物的氮氧化物主要指NO和NO₂两种，大部分来源于化石燃料的燃烧，还可以因飞行器排放，NO₂与平流层内的O₃发生反应生成NO与O₂，NO与O₃进一步反应生成NO₂和O₂，使O₃浓度降低，导致O₃层的耗损，大量氮氧化物(NO_x)的排放会造成多种环境影响。低浓度NO废气可以利用脱氮菌净化除去，将含NO的废气在塔内停留时间90s，测得不同条件下NO的脱氮率如图所示。

(1)将下列常见氮氧化合物中氮元素的化合价按由低到高排列的顺序是______(填序号)。
①NO   ②NO₂     ③N₂O     ④N₂O₅
(2)化石燃料包括煤、______和天然气，写出天然气燃烧的化学方程式：____________。
(3)由图可知，当废气中的NO含量增加时，宜选用______法提高脱氮效率。

8 . 甲烷直接催化转化制高附加值化学品是世界性难题。近日，厦门大学科研团队用MoS₂作催化剂，在25℃下实现甲烷与氧气一步直接转化为甲醇，在室温催化转化的研究中取得新突破，反应原理如下图：

   

(1)甲烷是天然气的主要成分。天然气属于_______（填“可再生”或“不可再生”）能源，甲烷完全燃烧的化学方程式是_______。
(2)上述转化中含氧产物的选择性大于99%，有效抑制了CO₂的生成，可以减缓_______（填环境问题）。
(3)上述转化的总反应化学方程式是_______，该反应属于_______（填基本反应类型）。
(4)上述转化中甲烷参与反应的最高比例为4.2%，如果要提高甲烷利用率，可采取的措施是_______（写一条）。