【化学一一选修物质结构与性质】X、Y、Z、M、N、Q、P为元素周期表前四周期的7种元素。其中，X原子核外的M层中只有两对成对电子，Y原子核外的L层电子数是K层的两倍，Z是地壳内含量最高的元素，M的内层电子数是最外层电子数的9倍，N的原子序数比M小1，Q在元素周期表的各元素中电负性最大。P元素的第三电子层处于全充满状态，第四电子层只有一个电子。请回答下列问题：
（1）X元素在周期表中的位置是 ，它的外围电子的电子排布图为 。P元素属于 区元素，
（2）
分子的空间构型是 ，
分子中Y的杂化轨道类型为 ，相同条件下两者在水中的溶解度较大的是 （写分子式），理由是 。
（3）含有元素N的盐的焰色反应为 色，许多金属盐都可以发生焰色反应，其因是 。
（4）元素M与元素Q形成晶体结构如图1所示设其晶胞边长为a pm，该化合物的摩尔质量为Dg/mol。求该晶胞密度的计算式为 
（5）三聚氰胺是一种含氮化合物，其结构简式如图2所示。三聚氰胺分子中氮原子轨道杂化类型是 ，1 mol三聚氰胺分子中o键的数目为 。
用天然气合成氨的工艺流程示意如下：
依据上述流程，完成下列填空：
（1）天然气脱硫时的化学方程式是
（2）n mol CH4经一次转化后产生CO 0.9n mol、产生H2mol（用含n的代数式表示）
（3）K2CO3（aq）和 CO2反应在加压下进行，加压的理论依据是（多选扣分）
（a）相似相溶原理（b）勒沙特列原理（c）酸碱中和原理
（4）由KHCO3分解得到的CO2可以用于
（写出CO2的一种重要用途）。
（5）整个流程有三处循环，一是Fe(OH)3循环，二是K2CO3（aq）循环，请在上述流程图中标出第三处循环（循环方向、循环物质）。
美国《科学美国人》杂志在1971年7月刊登的“地球的能量资源”一文中提供了如下数据：
| 直接反射 |
52,000×109 kJ/s |
| 以热能方式离开地球 |
81,000×109 kJ/s |
| 水循环 |
40,000×109 kJ/s |
| 大气流动 |
370×109 kJ/s |
| 光合作用 |
40×109 kJ/s |
到达地球表面的太阳辐射能的几条主要去路：请选用以上数据计算（写出计算过程）：
（1）地球对太阳能的利用率约为。
（2）通过光合作用，每年有千焦的太阳能转化为化学能（每年按365天计算）。
（3）设每年由绿色植物通过光合作用（6CO2 + 6H2O → C6H12O6 + 6O2）为我们生存的环境除去二氧化碳的质量为A。试根据能量关系列出A的计算式，列式中缺少的数据用符号表示。
A=（千克），所缺少的数据的化学含义为。
1 mol氢气燃烧时约放热286 kJ，而1 kg汽油燃烧时约放热46000 kJ。请回答：
（1）等质量的氢气和汽油相比，哪种可以放出的热量多？用计算和数据加以说明。
（2）氢气被公认是21世纪替代矿物燃料的理想能源，试简述氢气作为能源的三个主要优点：①；②；③。
已知反应：2H2 + O2 = 2H2O + 能量，请填写下列表格中空白处的总能量值，并注明消耗还是放出。有关键能：H—H：436 kJ/mol O—O：496 kJ/mol H—O：463 kJ/mol
| 拆开化学键 |
形成化学键 |
能量变化 |
| 2 mol H2中的化学键 |
4 mol H—O键 |
4×463 kJ — 2×436 kJ — 496 kJ =" 484" kJ |
| 1 mol O2中的化学键 |
||
铅蓄电池是常见的化学电源之一，其充电、放电的总反应是：
2PbSO4 + 2H2O Pb + PbO2 + 2H2SO4
(1)铅蓄电池放电时，（填物质名称）在负极发生（氧化、还原）反应。
（2）铅蓄电池充电时，应将蓄电池的负极与电源的极连接。
（3）有一个蓄电池两个电极的极性标志模糊不清了，现提供铜导线和食盐水，请设计一个简单的实验，判断两个电极的极性。写出实验操作、现象和结论。