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X、Y、Z為三種短周期元素，他們在周期表中的位置關系如圖所示．據此回答下列問題：
（1）X元素的名稱為，它形成的單質為（用分子式表示）．若該元素的某種原子內核內中子數與質子數相等，則該原子的摩爾質量是；結合最近衛星發回的圖片預測，月球的土壤中吸附著數百萬噸的₂³He，上述原子與₂³He的關系是．
（2）Y元素形成單質的電子式是，Y單質的氧化性（填“強于”或者“弱于”）O₂的氧化性，并用相應的化學方程式說明．
（3）元素Z在自然界中的存在形態為（填序號）①只有化合態，②只有游離態，③既有游離態，又有化合態；含Z元素的某些化合物燃燒后會造成嚴重的大氣污染，其主要原因是．
（4）Y元素、Z元素與H₂化合時的能量變化是，（填“都放熱”、“都吸熱”、“前者放熱，后者吸熱”或者“前者吸熱，后者放熱”），能量變化的大小關系為前者（填“＞”、“=”或者“＜”）．

氮元素有著多變價態和種類繁多的化合物，它們在工農業生產、生活中發揮著重要的作用．完成下列問題：
（1）在一密閉容器中，進行如下化學反應：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H＜0，其化學平衡常數K與溫度T的關系如下表：

T	298K	398K	498K	…
K	4.1×106	K1	K2	…

①比較K₁、K₂的大小：K₁K₂（填“＞”、“=”或“＜”）．
②若保持容器的容積不變，則該反應達到化學平衡狀態的依據是（填序號）．
a．2v_正（H₂）=3v_逆（NH₃）    b．v_正（N₂）=3v_逆（H₂）
c．容器內壓強保持不變       d．混合氣體的平均摩爾質量保持不變
③若維持容器的體積不變，達到平衡狀態后再向容器中通入一定量的N₂，此時逆反應速率（填“增大”、“減小”或“不變”）；平衡向方向移動．
④已知AgCl可溶于氨水中，而AgBr不溶于氨水中，則K_sp（AgCl） K_sp（AgBr）．
（2）肼是氮元素的另一種氫化物，分子式為N₂H₄．
①寫出肼的電子式，它屬于性分子．
②298K時，1.00g N₂H₄（l）與足量的N₂O₄（l）完全反應生成氮氣和水，放出19.15kJ的熱量．寫該反應的熱化學方程式．
③肼也可以在純氧中燃燒生成氮氣和水，為了充分利用其能量有人設計了原電池裝置，電極材料是多孔石墨電極，電解質為能夠傳導H⁺的固體電解質，請寫出負極反應式．

某項目小組為解決新型燃料電池的氫源，開展了柴油自熱重整制氫項目研究．他們將柴油模擬成C₁₀H₂₁，并用3個獨立反應描述柴油自熱重整制氫反應過程：
（i）2C₁₀H₂₁（g）+20H₂O（g）═20CO（g）+41H₂（g）△H=+500kJ?moL^-1
（ii）2C₁₀H_2l（g）+10O₂（g）═20CO（g）+21H₂（g）△H=-200kJ?moL^-1
（iii）CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）△H=+50kJ?moL^-1
請你參與項目小組的研究，并回答下列問題．
（1）熱化學研究
①若要使該反應體系中的（i）和（ii）兩反應熱量達到平衡，反應時加入的柴油、水和氧氣的物質的量比為．
②若起始時，柴油、水和氧氣的物質的量比為2：30：5，反應產物只有二氧化碳和氫氣，則上述反應的總反應的熱化學方程式為．
（2）熱力學研究
一定溫度下，反應（iii）的平衡常數為1．若在該溫度下，密閉容器中CO、H₂O、CO₂和H₂的起始濃度分別為1mol?L^-1、4mol?L^-1、3mol?L^-1、2mol?L^-1，則反應開始時，此反應將向（填“正”或“逆”）反應方向移動，以達到平衡狀態．
（3）反應條件的實驗研究
①為尋找上述反應的催化劑合適溫度，進行了如下研究：將同物質的量比的柴油、水、氧氣分別等量通人催化劑中，測得催化劑床層人口溫度與反應生成混合氣中氫氣的體積分數的關系如圖1．據此選擇該反應較適宜的溫度應為，理由是．

②實驗中，項目小組得到如圖2的實驗結果，圖中氧碳摩爾比是指通人的氧氣中氧元素和柴油中碳元素的物質的量比．則此實驗的目的是．
③為比較圖3和圖4兩種反應器的制氫效益，請設計一個實驗方案（要求簡單敘述實驗方法和所需測定的數據）．答：．

在100℃時，將0.4mol的二氧化氮氣體充入2L抽真空的密閉容器中，每隔一定時間就對該容器內的物質進行分析，得到如下表數據：

時間（s）	0	20	40	60	80
n（NO2）/mol	0.4	n1	0.26	n3	n4
n（N2O4）/mol	0	0.05	n2	0.08	0.08

（1）在上述條件下，從反應開始直至20s時，二氧化氮的平均反應速率為______mol?L^-1?min^-1．
（2）n₃______n₄（填“＞”、“＜”或“=”），該反應的平衡常數的值為______；
（3）若在相同情況下最初向該容器充入的是四氧化二氮氣體，要達到上述同樣的平衡狀態，四氧化二氮的起始濃度是______mol/L．
（4）假設從放入N₂O₄到平衡時需要80s，請在右圖中畫出并標明該條件下此反應中N₂O₄濃度隨時間變化的曲線．
（5）在（4）中條件下達到平衡后四氧化二氮的轉化率為______，混合氣體的平均摩爾質量為______g．mol^-1．
（6）達到平衡后，如升高溫度，氣體顏色會變深，則升高溫度后，反應2NO₂

N₂O₄的平衡常數將______（填“增大”、“減小”或“不變”）
（7）達到平衡后，如向該密閉容器中再充入0.32molHe氣，并把容器體積擴大為4L，則平衡2NO₂

N₂O₄將______．（填“向左移動”、“向右移動”或“不移動”）．
（8）達到平衡后，如果縮小容器的體積，則氣體的顏色變化是先變深后變淺，但比原來的顏色深，試用平衡移動原理解釋其變化的原因______．