【化学：选修3—物质结构与性质】前四周期元素X、Y、Z、W、R的原子序数依次增大，已知：X原子的2p轨道为半充满状态；Y原子的L层有2个未成对电子；Z与Y位于同主族；W的+2价简单离子核外电子层排布与Ar原子相同；R原子的d轨道上有3个空轨道。请回答下列问题：
（1）R原子的基态电子排布式为 。
（2）X、Y原子的第一电离能大小顺序为 。（用元素符号表示）
（3）X的常见单质分子结构中σ键数目为 。
（4）X元素的气态氢化物的VSEPR模型为 。Z的最高价氧化物对应水化物的酸根离子空间构型为 ，中心原子的杂化轨道类型为 。
（5）某矿物晶体由Y、W、R三种元素组成，其晶胞结构如图所示。
则该矿物的化学式为 ，若已知该晶胞的边长为a cm，则该晶胞的密度为 g/cm3。（用含a、NA的代数式表示）
(14分)
（1）25 ℃时，将pH=11的NaOH溶液与pH=4的硫酸溶液混合，若所得混合溶液pH=9，则NaOH溶液与硫酸溶液的体积比为
已知25 ℃时，0.1 L 0.1 mol·L-1的NaA溶液的pH=10,溶液中各离子的物质的量浓度由大到小的顺序为。
（2））若100 ℃时，KW=10-12，则100 ℃时pH=11的Ba(OH)2溶液与pH=2的硫酸按体积比1:9混合充分反应后pH=；若该温度下10体积的pH=a的某强酸溶液与1体积pH=b的某强碱溶液混合后溶液呈中性，则混合之前,a与b之间应满足的关系为
。
（3）某温度下的水溶液中，c（H+）=10x mol/L，c（OH-）=10y mol/L。x与y的关系如图所示。
该温度下水的离子积为。该温度下氯化钠溶液的pH为
该温度下0.01 mol/L NaOH溶液的pH为。
已知由短周期元素组成的A、B、C、D四种常见化合物分子中所含原子数目依次为2、3、4、5，其中A、B含有18个电子，C、D含有10个电子。请回答：
（1）D中含有的化学键类型有，已知8gD与O2完全燃烧，生成稳定化合物时放出445kJ的热量，写出反应的热化学方程式。
（2）室温下，若向一定量C的稀溶液中逐滴加入物质的量浓度相同的A，直至A过量，生成化合物XY4Z（X
、Y、Z表示元素符号）。讨论上述实验过程中离子浓度的大小顺序、对应溶质的化学式和溶液的pH。试填写表中空白（要求填写有关粒子化学式）：
| 离子浓度由大到小的顺序 |
溶质的化学式 |
溶液的pH |
|
| I |
c(XY+4)>c(Z—)>c(OH—)>c(H+) |
pH>7 |
|
| II |
c(XY+4)=c(Z—) |
XY4Z、XY3·H2O |
|
| III |
XY4Z |
pH<7 |
|
| IV |
c(Z—)>c(H+)>c(XY+4)> >c(OH—) |
pH<7 |
（3）B在空气中完全燃烧生成E，在一定条件下发生E与O2反应生成F。
①将0.05molE和0.03molO2放入容积为1L的密闭容器中，达到平衡，测得c(F)=0.04mol·L—1。计算该条件下反应的平衡常数K=和E的平衡转化率。
②已知上述反应是放热反应，当该反应处于平衡状态时，下列措施中有利于提高E平衡转化率的有（填字母）。
A．升高温度 B．降低温度 C．增大压强 D．减小压强
将等物质的量的A、B、C、D四种物质混和，发生如下反应： aA+bB
cC(固)+dD当反应进行一定时间后，测得A减少了n mol，B减少了n/2 mol，C增加了3n/2 mol，D增加了n mol，此时达到化学平衡：
(1)该化学方程式中各物质的系数为a=_______，b=______，c_______，d=_____。
(2)若只改变压强，反应速率发生变化，但平衡不发生移动，该反应中各物质的聚集状态A_______，B________，D_________。
(3)该反应的平衡常数表达式为K＝。若升高温度，达到平衡后平衡常数减小，则该反应为________反应（填放热或吸热）
在一个密闭容器中，保持一定的温度和压强进行以下反应:
A(g) +3B(g
) 
3C(g)，已知加入1 molA和3 molB,平衡时A的物质的量为a mol。
(1)达到平衡时C在反应混合体中体积百分含量是（用含
a的关系式表示）
(2)在相同的实验条件下，若在
同一个容器中改为加入2 molA和6 molB，达到平衡后， C在混合气体中的体积百分含量（填“增大”“减小”或“不变”）。
(3)在相同的实验条件下，如果加入n mol A、m mol B和p molC，若要求平衡后C在混合气体中的百分含量保持不变，与(1)相同,则n、m与p的关系式为。
(10分) (1)北京奥运会“祥云”火炬燃料是丙烷(C3H8)，亚特兰大奥运会火炬燃料是丙烯(C3H6)。
①丙烷脱氢可得丙烯。已知：C3H8(g)→CH4(g)＋HC≡CH(g)＋H2(g)△H1＝+156.6 kJ·mol-1
CH3CH＝CH2(g)→CH4(g)＋HC≡CH(g)△H2＝+32.4 kJ·mol-1
则相同条件下，反应C3H8(g)→CH3CH＝CH2 (g)+H2(g)的△H＝kJ·mol-1。
②以丙烷为燃料制作新型燃料电池，电池的正极通入O2和CO2，负极通入丙烷，电解质是熔融碳酸盐。电池反应总方程式为
；放电时CO32－移向电池的（填“正”或“负”）极。
(2)
反应A(g)+B(g) 
C(g)+D(g)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在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，E1和E2的变化是：E1_________，E2________（填“增大”“减小”“不变” ）；
③反应体系中加入催化剂对反应热是否有影响？_____________，原因是______________________________________________________________________。