X、Y、Z三种短周期元素，两两之间能组成5种化合物A、B、C、D、E；X、Y、Z三种元素可组成化合物F。已知：化合物A、B、C中原子个数比都为1︰1；B为淡黄色固体，C、E常温下均为无色液体；A是化学式为XZ的离子化合物，A与E反应生成F和一种气体；D是化学式为X2Y的离子化合物，D的阴、阳离子具有相同的电子层结构且与E分子所含电子数相等。 请回答下列问题：
（1）X元素的名称是________________。
（2）X、Y、Z的原子半径从大到小的顺序是（用元素符号表示）____________________。
（3）写出F的电子式______________________________。
（4）已知X单质、A、B、D固体，分别与E反应都生成同一种物质，其中X单质、A、B分别与E的反应均是氧化还原反应。请写出X单质、B分别与E反应的化学方程式___________， ；
B中含有的化学键是 ；请举一例说明B的用途_____________。
（5）请写出由化合物C制取Y的单质反应的化学方程式_______________________________。
(15分)
X、Y、W、M、N五种元素分别位于周期表中三个紧邻的周期，且原子序数逐渐增大，X和Y的氢化物都比同族元素氢化物的沸点高，但在同周期中却不是最高的。W是同周期元素中离子半径最小的元素。M原子的最外能层上有两个运动状态不同的电子。N是一种“明星金属”，广泛应用于航天、军事等工业领域。请回答下列问题：
⑴X、Y两种元素的元素符号是： 、 。X、Y可以形成一种共价化合物，其中两种元素最外层电子数都达到8，则其分子的空间构型是： ；中心原子的杂化方式是： 。
⑵X的氢化物易溶于水的其原因是： 。
⑶N的电子排布式是： 。
⑷X和Y两元素的第一电离能大小关系： 小于 (填元素符号)。
⑸M与Y形成的化合物的晶体类型属于： ；其晶胞如图所示，其中M离子的配位数是： 。
(15分)
纯碱一直以来都是工业生产的重要原料，很长一段时间来纯碱的制法都被欧美国家所垄断。上个世纪初我国著名的工业化学家侯德榜先生，经过数年的反复研究终于发明了优于欧美制碱技术的联合制碱法(又称侯氏制碱法)。并在天津建造了我国独立研发的第一家制碱厂。其制碱原理的流程如下：
⑴侯德榜选择天津作为制碱厂的厂址有何便利条件(举二例说明) 、 。
⑵合成氨工厂需要向制碱厂提供两种原料气体，它们分别是： 、 。(填化学式)这两种气体在使用过程中是否需要考虑添加的顺序： (填“是”或“否”)，原因是： 。
⑶在沉淀池中发生的反应的化学方程式是： 。
⑷使原料水中溶质的利用率从70%提高到90%以上，主要是设计了 （填上述流程中的编号）的循环。从母液中可以提取的副产品的应用是 (举一例)。
(12分) 天然气(主要成分甲烷)是一种清洁、高效的能源，现在许多城市家庭用于厨房使用的燃料已经由煤气(主要成分是H2和CO按体积比1︰1混合的气体混合物)换成了天然气；此外天然气也是很好的燃料电池的燃料，甲烷在燃料电池中的能量转换率可达到85%—90%。请回答下列问题：
⑴已知H2、CO和CH4的燃烧热分别是286kJ/mol、283 kJ/mol和890 kJ/mol，则反应2CH4(g)+3O2(g)=CO(g)+H2(g)+CO2(g)+3H2O(l)的反应热△H= 。
⑵以甲烷、空气为反应物，KOH溶液作电解质溶液构成燃料电池，则负极反应式为： 。随着反应的不断进行溶液的pH (填“增大”“减小”或“不变”)。
⑶如果以该燃料电池为电源、石墨作两极电解饱和食盐水，则该电解过程中阳极反应式为： ；如果电解一段时间后NaCl溶液的体积为1L，溶液的pH为12，则理论上消耗甲烷在标准状况下的体积为： mL。
⑷将⑶中电解结束后的溶液取出，向其中加入含有Mg2+和Fe2+的溶液甲，Mg(OH)2和Fe(OH)2同时生成，已知Mg(OH)2和Fe(OH)2在该温度下的溶度积常数分别是2×10—11和8×10—16，则甲溶液中Mg2+和Fe2+的浓度比为： 。
(14分) 已知在下图转化关系(某些转化关系中的产物已略去)中都是中学化学常见的物质，物质A、D、G是单质，F是混合物，黑色物质C是某金属矿物的主要成份，有磁性，E是一种非氧化性酸，H是极易溶于水的碱性气体。
请回答下列问题：
⑴写出下列物质的化学式：A 、C 、I
⑵写出反应①的化学方程式：
⑶在一定温度、压强和有催化剂存在的条件下将1 mol G和2.5 mol D放入500mL密闭容器中。经过20min达到平衡，平衡后H的浓度为2mol/L，则用G表示20min内的平均反应速率为： ，该温度下此反应的平衡常数K= ，D的转化率为 。如果保持温度不变，再向容器中同时充入1.5 mol G和1 mol H，D的转化率将 (填“升高”、“不变”或“降低”)，再次平衡后H的体积分数为 。
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