工业制取硝酸的流程如下：

（1）步骤①是通过电解水制取氢气。写出电解水的化学方程式______________。
以水为原料生产氢气的方法有多种。我国科学家已研制出在新型高效光催化剂作用下，利用太阳能分解水制氢气。水在通过并接触催化剂表面时，分解的微观过程用示意图表示如下：（“”表示氢原子，“”表示氧原子，“”表示催化剂）。

则水分解微观过程的正确顺序是________（填数字序号）。
（2）步骤②是利用了氮气与氧气沸点的不同进行分离，是____变化（填“物理”或“化学”）。
（3）步骤③是化合反应，写出③的化学方程式为_________________。
（4）步骤④的化学方程式为 4NH₃+5O₂ 4NO+6X，X 的化学式为_______。
（5）流程中一定要循环使用的物质是_____（写化学式）。