能源短缺是人类社会面临的重大问题，利用化学反应可实现多种形式的能量相互转化。请回答以下问题：
（1）由气态基态原子形成1mol化学键释放的最低能量叫键能。从化学键的角度分析，化学反应的过程就是旧键断裂和新键的形成过程。已知反应N2(g)＋3H2(g)
2NH3(g) △H＝－93 kJ·mol－1。试根据表中所列键能数据，计算a 的数值为 kJ／mol。
| 化学键 |
H－H |
N－H |
N≡N |
| 键能/kJ·mol－1 |
436 |
a |
945 |
（2）甲醇是一种可再生能源，具有广泛的开发和应用前景。已知在常压下有如下变化：
①2CH3OH(l)＋3O2(g)＝2CO2(g)＋4H2O(g) ΔH ＝a kJ／mol
②H2O(g)＝H2O(l) ΔH ＝b kJ／mol
写出液态甲醇完全燃烧生成二氧化碳和液态水的热化学方程式： 。
（3）可利用甲醇燃烧反应设计一个燃料电池。如下图1，用Pt作电极材料，用氢氧化钾溶液作电解质溶液，在两个电极上分别充入甲醇和氧气。
①写出燃料电池正极的电极反应式 。
②若利用该燃料电池提供电源，与图1右边烧杯相连，在铁件表面镀铜，则铁件应是 极（填“A”或”B”）；当铁件的质量增重6.4g时，燃料电池中消耗氧气的标准状况下体积为 L。
（4）如果模拟工业上离子交换膜法制烧碱的方法，那么可以设想用如图2装置电解硫酸钾溶液来制取氢气、氧气、硫酸和氢氧化钾（电解槽内的阳离子交换膜只允许阳离子通过，阴离子交换膜只允许阴离子通过）。
①该电解槽的阳极反应式为 ，单位时间内通过阴离子交换膜的离子数与通过阳离子交换膜的离子数的比值为 。
②从出口D导出的溶液是 （填化学式）。
依据氧化还原反应：2Fe3+(aq)＋Fe(s)＝3Fe2+(aq)，设计原电池并完成如图所示实验。请回答下列问题：
⑴电极X的材料是；石墨电极为电池的极。
⑵B装置中发生的电极反应方程式为；表面皿中溶质Na2SO4的作用是。
⑶铜丝b与滤纸接触处的现象为；此处电极反应方程式为：。
(10分)Q、R、X、Y、Z 为前 18 号元素中的五种，Q 的低价氧化物与 X 单质分子的电子总数相等，R 与 Q 同族，X、Y与Z不同族，Y 和 Z 的阴离子与 Ar 原子的电子结构相同且 Y 的原子序数小于 Z。
（1）Q 的最高价氧化物，其固态俗名叫____________；
（2）R 的氢化物分子的空间构型是_____________，它与 X 形成的化合物可作为一种重要的陶瓷材料，其化学式是_____________；
（3）X 的常见氢化物的空间构型是_____________；它的另一氢化物 X2H4是一种火箭燃料的成分，其电子式是___________________；
（4）Q 分别与 Y、Z 形成的化合物的化学式是_____________和____________；Q和 Z 形成的化合物分子的结构式是_____________________，属于____________化合物（填“离子”或“共价”）。
(9分)下表是元素周期表前五周期的一部分，X、Y、Z、R、W、J是6种元素的代号。
| X |
Y |
Z |
|
| R |
|||
| W |
|||
| J |
请回答下列问题(除特别说明外，凡涉及用元素回答的问题均用具体元素符号表示)：
(1) 在化合物YZ2中Y的化合价为________；Y2－与Na＋的半径大小为_______________；
(2) R原子的电子轨道排布图为___________________________________；
(3)在X、Y、Z三种元素中，电负性由大到小的顺序是______________________；X与Y的第一电离能：X___Y(填“<”、“>”或“＝”)，其理由是__________________________________。
(4)有一种酸HX3的酸性与醋酸相近，HX3溶液与NaOH溶液反应的离子方程式为：___________________________________。
(9分)(1)CH3+、—CH3、CH3—都是重要的有机反应中间体，有关它们的说法正确的是_________________
| A．它们均由甲烷去掉一个氢原子所得 |
| B．它们互为等电子体，碳原子均采取sp2杂化 |
| C．CH3—与NH3、H3O＋互为等电子体，几何构型均为三角锥形 |
| D．CH3+中的碳原子采取sp2杂化，所有原子均共面 |
E．两个—CH3或一个CH3+和一个CH3—结合均可得到CH3CH3
(2)锌是一种重要的金属，锌及其化合物有着广泛的应用。
①指出锌在周期表中的位置：第________周期，第________族，属于________区。
②葡萄糖酸锌[CH2OH(CHOH)4COO]2Zn是目前市场上流行的补锌剂。葡萄糖分子中碳原子杂化方式有___________;写出基态Zn原子的电子排布式_____________________________。
(5分)生物质能是一种洁净、可再生能源。生物质气(主要成分为 CO、CO2、H2等)与 H2混合，催化合成甲醇是生物质能利用的方法之一。
(1)上述反应的催化剂含有 Cu、Zn、Al 等元素。写出基态 Cu2+离子的核外电子排布式_______________________________________;
(2)根据等电子原理，写出 CO 分子的结构式______________________;
(3)甲醇催化氧化可得到甲醛，甲醛与新制 Cu(OH)2的碱性溶液反应生成 Cu2O 沉淀。
①甲醛分子中碳原子轨道的杂化类型为_____________________;
②甲醛分子的空间构型是__________________；
③ 1 mol 甲醛分子中 σ 键的数目为__________________。