[化学──选修3：物质结构与性质](15分)
稀土元素是指元素周期表中原子序数为57 到71 的15种镧系元素，以及与镧系元素化学性质相似的钪（Sc）和钇（Y）共17 种元素。稀土有“工业维生素”的美称，如今已成为极其重要的战略资源。
（1）钪（Sc）为21号元素，其基态原子M能层电子数为 。镝（Dy）的基态原电子排布式为[Xe]4f106s2，一个基态镝原子所含的未成对电子数为 。
（2）稀土元素最常见的化合价为+3价，但也有少数还有+4价。请根据下表中的电离能数据判断表中最有可能有+4价的元素是 。
几种稀土元素的电离能（单位：kJ·mol-1）
| 元素 |
I1 |
I2 |
I3 |
I1+I2+I3 |
I4 |
| Sc（钪） |
633 |
1235 |
2389 |
4257 |
7019 |
| Y（钇） |
616 |
1181 |
1980 |
3777 |
5963 |
| La（镧） |
538 |
1067 |
1850 |
3455 |
4819 |
| Ce（铈） |
527 |
1047 |
1949 |
3523 |
3547 |
（3）离子化合物 Na3[Sc(OH)6]中，存在的作用力除离子键外还有 。
（4）Sm（钐）的单质与1，2-二碘乙烷可发生如下反应：Sm+ICH2CH2I→SmI2+CH2=CH2。ICH2CH2I中碳原子杂化轨道类型为 ，1mol CH2=CH2中含有的σ键数目为 。常温下1，2-二碘乙烷为液体而乙烷为气体，其主要原因是 。
（5）PrO2（二氧化镨）的晶体结构与CaF2相似，晶胞中Pr（镨）原子位于面心和顶点。则PrO2（二氧化镨）的晶胞中有 个氧原子。
（6）Ce（铈）单质为面心立方晶体，其胞参数为a=516pm。晶胞中Ce（铈）原子的配位数为 ，列式表示Ce（铈）单质的密度： g·cm-3（不必计算出结果）
（1）有几种元素的微粒电子层结构如图 
所示，其中：
①某电中性微粒一般不和其他元素的原子反应，这种微粒符号是______ __。
②某微粒的盐溶液，加入AgNO3溶液时会出现白色浑浊，这种微粒的电子式是______ 。
③某微粒氧化性甚弱，但得到电子后还原性强且这种原子最外层有一个电子，这种微粒符号是__。
④某微粒具有还原性，且这种微粒失去2个电子即变为原子，这种微粒的符号是__
（2）11—18号元素中，其单质相互化合能形成 种离子化合物，最高价氧化物对应水化物酸性最强的元素是 ；最高价氧化物对应水化物碱性最强的物质的化学式为 ；气态氢化物稳定性最强的物质的电子式是________。
反应
过程中的能量变化如图所示，回答下列问题。
(1)该反应是反应(填"吸热""放热");
(2)当反应达到平衡时，升高温度，的转化率(填"增大""减小""不变")，原因是；
(3)反应体系中加入催化剂对反应热是否有影响?，原因是：
(4)在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，和
的变化是：
，
(填"增大""减小、""不变")。
在一个固定体积的密闭容器中，保持一定温度，进行以下反应：H2(g)＋Br2(g) 
2HBr(g)。已知加入1 mol H2和2 mol Br2时，达到平衡后生成a mol HBr(见下表的“已知”项)，在相同条件下，且保持平衡时各组分的含量不变，对下列编号(1)～(3)的状态，填写表中的空白。
| 编号 |
起始状态(mol) |
平衡时HBr(g) 物质的量(mol) |
||
| H2 |
Br2 |
HBr |
||
| 已知 |
1 |
2 |
0 |
a |
| (1) |
2 |
4 |
0 |
|
| (2) |
|
|
1 |
0.5 a |
| (3) |
m |
n(n≥2m) |
|
|
、已知可逆反应：
请回答下列问题：
（1）在某温度下，反应物的起始浓度分别为：c(M)=" 1" mol,L-1, c(N)="2.4" mol·L-1; 达到平衡后，M的转化率为60％，此时N的转化率为 ；
（2）若反应温度升高，M的转化率 （填“增大”、“减小”或“不变”；）
（3）若反应温度不变，反应物的起始浓度分别为：c(M)= 4mol,L-1, c(N)="a" mol·L-1;达到平衡后，c(P)="2" mol·L-1,a= (要求写出计算过程) ;
（4）若反应温度不变，反应物的起始浓度为：c(M)=" c(N)=b" mol,L-1，达到平衡后，M的转化率为
(要求写出计算过程)。
(14分) 在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g),其化
学平衡常数K与温度t的关系如下：
| t℃ |
700 |
800 |
830 |
1000 |
1200 |
| K |
0.6 |
0.9 |
1.0 |
1.7 |
2.6 |
请回答下列问题：（1）该反应的化学平衡常数K = 。
（2）该反应为 反应。（填“吸热”或“放热”）
（3）800℃，固定容积的密闭容器中，放入混合物，起始浓度为c(CO)="0.01" mol/L, c(H2O)="0.03" mol/L, c(CO2)="0.01" mol/L, c(H2)="0.05" mol/L ,则反应开始时,H2O的消耗速率比生成速率 (填“大”、“小”或“不能确定”)
(4)830℃,在1 L的固定容器的密闭容器中放入2 mol CO2和1 mol H2,平衡后CO2的转化率为 , H2的转化率为 。
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