X、Y、Z为三种短周期元素，他们在周期表中的位置关系如图所示．据此回答下列问题：
（1）X元素的名称为，它形成的单质为（用分子式表示）．若该元素的某种原子内核内中子数与质子数相等，则该原子的摩尔质量是；结合最近卫星发回的图片预测，月球的土壤中吸附着数百万吨的₂³He，上述原子与₂³He的关系是．
（2）Y元素形成单质的电子式是，Y单质的氧化性（填“强于”或者“弱于”）O₂的氧化性，并用相应的化学方程式说明．
（3）元素Z在自然界中的存在形态为（填序号）①只有化合态，②只有游离态，③既有游离态，又有化合态；含Z元素的某些化合物燃烧后会造成严重的大气污染，其主要原因是．
（4）Y元素、Z元素与H₂化合时的能量变化是，（填“都放热”、“都吸热”、“前者放热，后者吸热”或者“前者吸热，后者放热”），能量变化的大小关系为前者（填“＞”、“=”或者“＜”）．

氮元素有着多变价态和种类繁多的化合物，它们在工农业生产、生活中发挥着重要的作用．完成下列问题：
（1）在一密闭容器中，进行如下化学反应：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H＜0，其化学平衡常数K与温度T的关系如下表：

T	298K	398K	498K	…
K	4.1×106	K1	K2	…

①比较K₁、K₂的大小：K₁K₂（填“＞”、“=”或“＜”）．
②若保持容器的容积不变，则该反应达到化学平衡状态的依据是（填序号）．
a．2v_正（H₂）=3v_逆（NH₃）    b．v_正（N₂）=3v_逆（H₂）
c．容器内压强保持不变       d．混合气体的平均摩尔质量保持不变
③若维持容器的体积不变，达到平衡状态后再向容器中通入一定量的N₂，此时逆反应速率（填“增大”、“减小”或“不变”）；平衡向方向移动．
④已知AgCl可溶于氨水中，而AgBr不溶于氨水中，则K_sp（AgCl） K_sp（AgBr）．
（2）肼是氮元素的另一种氢化物，分子式为N₂H₄．
①写出肼的电子式，它属于性分子．
②298K时，1.00g N₂H₄（l）与足量的N₂O₄（l）完全反应生成氮气和水，放出19.15kJ的热量．写该反应的热化学方程式．
③肼也可以在纯氧中燃烧生成氮气和水，为了充分利用其能量有人设计了原电池装置，电极材料是多孔石墨电极，电解质为能够传导H⁺的固体电解质，请写出负极反应式．

某项目小组为解决新型燃料电池的氢源，开展了柴油自热重整制氢项目研究．他们将柴油模拟成C₁₀H₂₁，并用3个独立反应描述柴油自热重整制氢反应过程：
（i）2C₁₀H₂₁（g）+20H₂O（g）═20CO（g）+41H₂（g）△H=+500kJ?moL^-1
（ii）2C₁₀H_2l（g）+10O₂（g）═20CO（g）+21H₂（g）△H=-200kJ?moL^-1
（iii）CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）△H=+50kJ?moL^-1
请你参与项目小组的研究，并回答下列问题．
（1）热化学研究
①若要使该反应体系中的（i）和（ii）两反应热量达到平衡，反应时加入的柴油、水和氧气的物质的量比为．
②若起始时，柴油、水和氧气的物质的量比为2：30：5，反应产物只有二氧化碳和氢气，则上述反应的总反应的热化学方程式为．
（2）热力学研究
一定温度下，反应（iii）的平衡常数为1．若在该温度下，密闭容器中CO、H₂O、CO₂和H₂的起始浓度分别为1mol?L^-1、4mol?L^-1、3mol?L^-1、2mol?L^-1，则反应开始时，此反应将向（填“正”或“逆”）反应方向移动，以达到平衡状态．
（3）反应条件的实验研究
①为寻找上述反应的催化剂合适温度，进行了如下研究：将同物质的量比的柴油、水、氧气分别等量通人催化剂中，测得催化剂床层人口温度与反应生成混合气中氢气的体积分数的关系如图1．据此选择该反应较适宜的温度应为，理由是．

②实验中，项目小组得到如图2的实验结果，图中氧碳摩尔比是指通人的氧气中氧元素和柴油中碳元素的物质的量比．则此实验的目的是．
③为比较图3和图4两种反应器的制氢效益，请设计一个实验方案（要求简单叙述实验方法和所需测定的数据）．答：．

在100℃时，将0.4mol的二氧化氮气体充入2L抽真空的密闭容器中，每隔一定时间就对该容器内的物质进行分析，得到如下表数据：

时间（s）	0	20	40	60	80
n（NO2）/mol	0.4	n1	0.26	n3	n4
n（N2O4）/mol	0	0.05	n2	0.08	0.08

（1）在上述条件下，从反应开始直至20s时，二氧化氮的平均反应速率为______mol?L^-1?min^-1．
（2）n₃______n₄（填“＞”、“＜”或“=”），该反应的平衡常数的值为______；
（3）若在相同情况下最初向该容器充入的是四氧化二氮气体，要达到上述同样的平衡状态，四氧化二氮的起始浓度是______mol/L．
（4）假设从放入N₂O₄到平衡时需要80s，请在右图中画出并标明该条件下此反应中N₂O₄浓度随时间变化的曲线．
（5）在（4）中条件下达到平衡后四氧化二氮的转化率为______，混合气体的平均摩尔质量为______g．mol^-1．
（6）达到平衡后，如升高温度，气体颜色会变深，则升高温度后，反应2NO₂

N₂O₄的平衡常数将______（填“增大”、“减小”或“不变”）
（7）达到平衡后，如向该密闭容器中再充入0.32molHe气，并把容器体积扩大为4L，则平衡2NO₂

N₂O₄将______．（填“向左移动”、“向右移动”或“不移动”）．
（8）达到平衡后，如果缩小容器的体积，则气体的颜色变化是先变深后变浅，但比原来的颜色深，试用平衡移动原理解释其变化的原因______．