2019高中化學 第一單元 化學反應與能量單元測試(二)新人教版選修4.doc
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第一單元 化學反應與能量 注意事項: 1.答題前,先將自己的姓名、準考證號填寫在試題卷和答題卡上,并將準考證號條形碼粘貼在答題卡上的指定位置。 2.選擇題的作答:每小題選出答案后,用2B鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑,寫在試題卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無效。 3.非選擇題的作答:用簽字筆直接答在答題卡上對應的答題區(qū)域內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無效。 4.考試結束后,請將本試題卷和答題卡一并上交。 可能用到的相對原子質(zhì)量:H∶1 C∶12 N∶14 O∶16 Na∶23 Al∶27 S∶32 P∶31 Cl∶35.5 一、選擇題(本題包括16小題,每小題3分,共48分。每小題只有一個選項符合題意。) 1.下列關于能量的變化及反應熱的說法中正確的是( ) A.任何化學反應都有反應熱 B.某些化學鍵斷裂時吸收能量,某些化學鍵斷裂則放出能量 C.形成新化學鍵不一定放出能量 D.有熱量變化的反應一定有化學鍵的斷裂與形成 2.燃燒熱與反應熱的關系是( ) A.燃燒熱是反應熱的一種類型 B.當一個反應是燃燒反應時,該燃燒反應的反應熱就是燃燒熱 C.燃燒熱不屬于反應熱,反應熱是在25 ℃、101 kPa下測定的,而燃燒反應的溫度要高 D.反應熱有正負之分,燃燒反應的焓變?nèi)渴钦? 3.下列關于化學反應中的說法正確的是( ) A.有化學鍵斷裂的過程一定是化學變化 B.化學反應中有物質(zhì)變化也有能量變化 C.圖中所示的反應為放熱反應 D.需要加熱才能發(fā)生的化學反應一定是吸熱反應 4.下列說法正確的是( ) A.反應熱是1 mol 物質(zhì)參加反應時的能量變化 B.當反應放熱時ΔH>0,反應吸熱時ΔH<0 C.任何條件下,化學反應的焓變都等于化學反應的反應熱 D.在一定條件下,某一化學反應是吸熱反應還是放熱反應,由生成物與反應物的焓值差來決定 5.下列說法錯誤的是( ) ①化學反應除了生成新物質(zhì)外,還伴隨著能量的變化 ②放熱反應不需要加熱就能發(fā)生 ③需要加熱才能發(fā)生的反應都是吸熱反應 ④化學反應放熱還是吸熱,決定于生成物具有的總能量和反應物具有的總能量的大小 ⑤反應物的總能量高于生成物的總能量時,發(fā)生放熱反應 ⑥反應物的總能量低于生成物的總能量時,發(fā)生吸熱反應 ⑦化學反應中的能量變化都表現(xiàn)為熱量的變化 A.①②③④⑤⑥ B.②③ C.②③⑦ D.①④⑤⑥ 6.下列變化中,屬于吸熱反應的是( ) ①液態(tài)水汽化 ②將膽礬加熱變?yōu)榘咨勰? ③濃H2SO4稀釋 ?、躃ClO3分解制O2 ⑤生石灰跟水反應生成熟石灰 ⑥CaCO3高溫分解 ⑦CO2+C2CO ?、郆a(OH)28H2O與固體NH4Cl混合 ⑨C+H2O(g)CO+H2 ⑩Al與HCl反應 A.①②④⑥⑦⑧⑨ B.②④⑥⑦⑧⑨ C.①④⑥⑧ D.①②④⑧⑨ 7.工業(yè)生產(chǎn)水煤氣的反應為C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g) ΔH=+131.4 kJmol-1,下列判斷正確的是( ) A.反應物的總能量大于生成物的總能量 B.CO(g)+H2(g)===C(s)+H2O(l) ΔH=-131.4 kJmol-1 C.該反應中生成1 mol H2(g)吸收131.4 kJ的熱量 D.該反應中生成1體積CO(g)吸收131.4 kJ的熱量 8.膠狀液氫(主要成分是H2和CH4)有望用于未來的運載火箭和空間運輸系統(tǒng)。實驗測得101 kPa時,1 mol H2完全燃燒生成液態(tài)水,放出285.8 kJ的熱量;1 mol CH4完全燃燒生成液態(tài)水和CO2氣體,放出890.3 kJ的熱量。下列熱化學方程式書寫正確的是( ) A.2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-285.8 kJmol-1 B.CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890.3 kJmol-1 C.CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-890.3 kJmol-1 D.CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l) ΔH=+890.3 kJmol-1 9.已知: ①2H2O(g)===2H2(g)+O2(g) ΔH=+483.6 kJmol-1 ②H2S(g)===H2(g)+S(g) ΔH=+20.1 kJmol-1 下列判斷正確的是( ) A.氫氣的燃燒熱:ΔH=-241.8 kJmol-1 B.相同條件下,充分燃燒1 mol H2(g)與1 mol S(g)的混合物比充分燃燒1 mol H2S(g)放熱多20.1 kJ C.由①②知,水的熱穩(wěn)定性小于硫化氫 D.②中若生成固態(tài)硫,ΔH將增大 10.強酸和強堿稀溶液的中和熱可表示為:H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l) ΔH=-57.3 kJmol-1。已知①HCl(aq)+NH3H2O(aq)===NH4Cl(aq)+H2O(l) ΔH=-a kJmol-1?、贖Cl(aq)+NaOH(s)===NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=-b kJmol-1?、跦NO3(aq)+KOH(aq)===KNO3(aq)+H2O(l) ΔH=-c kJmol-1則a、b、c三者的大小關系為( ) A.a(chǎn)>b>c B.b>c>a C.a(chǎn)=b=c D.無法比較 11.下列有關熱化學方程式的敘述正確的是( ) A.2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH=+483.6 kJmol-1 B.已知C(石墨,s)===C(金剛石,s) ΔH>0,則金剛石比石墨穩(wěn)定 C.含20.0 g NaOH的稀溶液與稀鹽酸完全中和,放出28.7 kJ的熱量,則表示該反應的熱化學方程式為:NaOH(aq)+HCl(aq)===NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=-57.4 kJmol-1 D.已知2C(s)+2O2(g)===2CO2(g) ΔH1 2C(s)+O2(g)===2CO(g) ΔH2,則ΔH1>ΔH2 12.已知H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l) ΔH=-57.3 kJmol-1。以下四個化學反應方程式: ①H2SO4(aq)+2NaOH(aq)===Na2SO4(aq)+2H2O(l) ②H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)===BaSO4(s)+2H2O(l) ③HCl(aq)+NH3H2O(aq)===NH4Cl(aq)+H2O(l) ④CH3COOH(aq)+NH3H2O(aq)===CH3COONH4(aq)+H2O(l) 其中反應熱為-57.3 kJmol-1的是( ) A.①和② B.③ C.④ D.以上都不對 13.0.096 kg碳完全燃燒可放出3 147.9 kJ的熱量 ,則下列熱化學方程式正確的是( ) A.C+O2===CO2 ΔH=-393.49 kJmol-1 B.C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH=+393.49 kJmol-1 C.C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-393.49 kJmol-1 D.C(s)+O2(g)===CO(g) ΔH=-393.49 kJmol-1 14.符合下圖的熱化學方程式是( ) A.CO(g)+H2O(g)===CO2(g)+H2(g) ΔH=+41 kJmol-1 B.CO(g)+H2O(g)===CO2(g)+H2(g) ΔH=-41 kJmol-1 C.CO2(g)+H2(g)===CO(g)+H2O(g) ΔH=+41 kJmol-1 D.CO2(g)+H2(g)===CO(g)+H2O(g) ΔH=-41 kJmol-1 15.肼(H2NNH2)是一種高能燃料,有關化學反應的能量變化如圖所示。已知斷裂1 mol 化學鍵所需的能量(kJ):N≡N為942、O=O為500、N-N為154,則斷裂1 mol N-H鍵所需的能量(kJ)是( ) A.194 B.391 C.516 D.658 16.在298 K、101 kPa下,將22 g CO2通入750 mL 1 molL-1 NaOH溶液中充分反應,測得反應放出x kJ熱量。已知該條件下,1 mol CO2通入1 L 2 molL-1 NaOH溶液中充分反應放出y kJ熱量。則CO2與NaOH溶液反應生成NaHCO3的熱化學方程式為( ) A.CO2(g)+NaOH(aq)===NaHCO3(aq) ΔH=-(2y-x) kJmol-1 B.CO2(g)+NaOH(aq)===NaHCO3(aq) ΔH=(4x-y) kJmol-1 C.CO2(g)+NaOH(aq)===NaHCO3(aq) ΔH=-(4x-y) kJmol-1 D.CO2(g)+NaOH(aq)===NaHCO3(aq) ΔH=(2y-x) kJmol-1 二、非選擇題(本題包括5小題,共52分。) 17.煤氣的主要成分是一氧化碳和氫氣的混合氣,它由煤炭與水(蒸氣)反應制得,故又稱水煤氣。 (1)試寫出制取水煤氣的主要反應的化學方程式:______________________。 (2)液化石油氣的主要成分是丙烷,丙烷燃燒的熱化學方程式為 C3H8(g)+5O2(g) ===3CO2(g)+4H2O(l) ΔH=-2 219.9 kJmol-1 已知CO氣體燃燒的熱化學方程式為 CO(g)+12O2(g) ===CO2(g) ΔH=-283.0 kJmol-1 相同物質(zhì)的量的C3H8和CO燃燒,產(chǎn)生的熱量比值約為________。 (3)已知氫氣燃燒的熱化學方程式為2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-571.6 kJmol-1 相同質(zhì)量的氫氣和丙烷燃燒,產(chǎn)生的熱量比值約為________。 (4)氫氣是未來的能源,除產(chǎn)生的熱量多之外,還具有的優(yōu)點是__________ ___________________________。 18.紅磷P(s)和Cl2(g)發(fā)生反應生成PCl3(g)和PCl5(g)。反應過程和能量關系如下圖所示(中的ΔH表示生成1 mol 產(chǎn)物的數(shù)據(jù))。 根據(jù)上圖回答下列問題: (1)P和Cl2反應生成PCl3的熱化學方程式是___________________________。 (2)PCl5分解成PCl3和Cl2的熱化學方程式是___________________________。 (3)P和Cl2分兩步反應生成1 mol PCl5的ΔH3=________,P和Cl2一步反應生成1 mol PCl5的ΔH4________(填“大于”“小于”或“等于”)ΔH3。 (4)PCl5與足量水充分反應,最終生成兩種酸,其化學方程式是___________ ____________________________。 19.計算丙烷的燃燒熱有兩種途徑: 途徑Ⅰ:C3H8(g)+5O2(g)===3CO2(g)+4H2O(l) ΔH=-akJmol-1。 途徑Ⅱ:C3H8(g)===C3H6(g)+H2(g) ΔH=+bkJmol-1; 2C3H6(g)+9O2(g)===6CO2(g)+6H2O(l) ΔH=-ckJmol-1; 2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-dkJmol-1。 (a、b、c、d均為正值) 請回答下列問題: (1)判斷等量的丙烷通過兩種途徑放出的熱量,途徑Ⅰ放出的熱量________(填“大于”“等于”或“小于”)途徑Ⅱ放出的熱量。 (2)由于C3H8(g)===C3H6(g)+H2(g)的反應中,反應物具有的總能量________(填“大于”“等于”或“小于”)生成物具有的總能量,那么在化學反應時,反應物就需要________(填“放出”或“吸收”)能量才能轉(zhuǎn)化為生成物,因此其反應條件是__________。 (3)b與a、c、d的數(shù)學關系式是____________________。 20.能源危機是當前全球性的問題,“開源節(jié)流”是應對能源危機的重要舉措。 (1)下列做法有助于能源“開源節(jié)流”的是________(填序號)。 a.大力發(fā)展農(nóng)村沼氣,將廢棄的秸稈轉(zhuǎn)化為清潔高效的能源 b.大力開采煤、石油和天然氣以滿足人們?nèi)找嬖鲩L的能源需求 c.開發(fā)太陽能、水能、風能、地熱能等新能源,減少使用煤、石油等化石燃料 d.減少資源消耗,增加資源的重復使用、資源的循環(huán)再生 (2)金剛石和石墨均為碳的同素異形體,它們在氧氣不足時燃燒生成一氧化碳,氧氣充足時燃燒生成二氧化碳,反應中放出的熱量如圖所示。 ①在通常狀況下,________(填“金剛石”或“石墨”)更穩(wěn)定,石墨的燃燒熱為ΔH= ______________。 ②12 g石墨在24 g氧氣中燃燒,生成氣體36 g,該過程放出的熱量為________。 (3)已知:N2、O2分子中化學鍵的鍵能分別是946 kJmol-1、497 kJmol-1。 N2(g)+O2(g)===2NO(g) ΔH=+180.0 kJmol-1。 NO分子中化學鍵的鍵能為________kJmol-1。 (4)綜合上述有關信息,請寫出CO和NO反應的熱化學方程式:__________ ____________________。 21.下表中的數(shù)據(jù)是破壞1 mol物質(zhì)中的化學鍵所消耗的能量(kJ): 物質(zhì) Cl2 Br2 I2 HCl HBr HI H2 能量(kJ) 243 193 151 432 366 298 436 根據(jù)上述數(shù)據(jù)回答(1)-(6)題。 (1)下列物質(zhì)本身具有的能量最低的是( ) A.H2 B.Cl2 C.Br2 D.I2 (2)下列氫化物中,最穩(wěn)定的是( ) A.HCl B.HBr C.HI (3)X2+H2===2HX(X代表Cl、Br、I)的反應是________(填“吸熱”或“放熱”)反應。 (4)相同條件下,X2(X代表Cl、Br、I)分別與氫氣反應,若消耗等物質(zhì)的量的氫氣時,放出或吸收熱量最多的是_________。 (5)若無表中的數(shù)據(jù),你能正確回答出問題(4)嗎? 答:______,你的根據(jù)是_________________________________________。 (6)寫出H2和Cl2反應的熱化學方程式:__________________________。 2018-2019學年高二上學期第一單元訓練卷 化 學(二)答 案 1.【解析】斷裂化學鍵一定吸收能量,形成化學鍵一定放出能量,A正確,B、C錯誤;有熱量變化的反應可能是物理變化,如濃硫酸溶于水放出熱量,D錯誤。 【答案】A 2.【解析】可燃物是1 mol 時的反應熱才是燃燒熱。 【答案】A 3.【解析】鹽溶于水斷裂化學鍵,但該過程為物理變化,A錯誤;由題圖可知生成物的能量大于反應物的能量,故該反應為吸熱反應,C錯誤;有些反應需要加熱,但反應開始后可以撤掉熱源,如Fe與S的反應,這些反應是放熱反應,D錯誤。 【答案】B 4.【解析】化學反應過程中釋放或吸收的熱量稱為反應熱,A項錯誤;當反應放熱時,ΔH<0,反應吸熱時ΔH>0,B項錯誤;只有在恒壓條件下,化學反應的焓變才等于化學反應的反應熱,因此C項錯誤;一個化學反應是吸熱反應還是放熱反應,取決于生成物和反應物的焓值差,也可以根據(jù)斷鍵時吸收的能量與成鍵時放出的能量的相對大小判斷,D項正確。 【答案】D 5.【解析】此題從多個角度考查放熱反應和吸熱反應的定義和實質(zhì)?;瘜W反應中的能量變化通常表現(xiàn)為熱量的變化,除此之外,還可以以光、熱、電能等形式表現(xiàn)出來。 【答案】C 6.【解析】①③屬于物理變化,不屬于化學反應,CaO與水反應生成Ca(OH)2,產(chǎn)生大量熱,屬于放熱反應。⑩金屬與酸的反應一般為放熱反應。 【答案】B 7.【解析】該反應為吸熱反應,故反應物的總能量小于生成物的總能量,A項錯誤;B項,熱化學方程式中水的狀態(tài)應為氣態(tài);D項,1體積應是“1 mol”。 【答案】C 8.【解析】2 mol H2完全燃燒生成液態(tài)水,放出的熱量為285.8 kJ2=571.6 kJ,故A項的反應中ΔH應為-571.6 kJmol-1,A項錯誤;B項中的熱化學方程式正確;C項中H2O的狀態(tài)應為液態(tài)而不是氣態(tài),故C項錯誤;D項反應放熱,ΔH<0,錯誤。 【答案】B 9.【解析】由①可知,H2(g)+O2(g)===H2O(g) ΔH=-483.6 kJmol-1=-241.8 kJmol-1,故氫氣的燃燒熱是241.8 kJmol-1,②表示的是1 mol H2S(g)所含有的能量比1 mol H2(g)與1 mol S(g)的混合物所含有的能量少20.1 kJ,故相同條件下,充分燃燒1 mol H2(g)與1 mol S(g)的混合物比充分燃燒1 mol H2S(g)放熱多20.1 kJ,B項正確;由①②知,水分解比硫化氫分解要多吸收能量,即水不易分解,說明水的穩(wěn)定性大于硫化氫,C項錯誤;由于S(g)→S(s),要放熱,故②中若生成固態(tài)硫,ΔH將減小,D項錯誤。 【答案】B 10.【解析】NH3H2O電離吸熱,氫氧化鈉溶解過程放熱,且比較的都是數(shù)值大小。 【答案】B 11.【解析】A中H2燃燒應該是放熱反應, ΔH小于0;B中ΔH>0,為吸熱反應,說明金剛石的總能量比石墨的高,石墨應該比金剛石穩(wěn)定;D中CO還能繼續(xù)燃燒放熱,ΔH為負值,所以ΔH2應大于ΔH1。 【答案】C 12.【解析】此題與“中和熱”概念有關,“中和熱”是指在稀溶液中,強酸和強堿發(fā)生中和反應生成1 mol水時放出的熱量。H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l) ΔH=-57.3 kJmol-1表示強酸和強堿反應時的中和熱。反應①②都生成2 mol水,反應放出的熱量一定大于57.3 kJmol-1;③中NH3H2O是弱堿,電離時吸收熱量,HCl和NH3H2O反應放出的熱量一定小于57.3 kJmol-1;④中CH3COOH是弱酸,NH3H2O是弱堿,電離時都吸熱,CH3COOH和NH3H2O反應放出的熱量一定小于57.3 kJmol-1,因此①②③④都不對。 【答案】D 13.【解析】0.096 kg碳的物質(zhì)的量為8 mol,完全燃燒可放出3 147.9 kJ的熱量,則1 mol碳完全燃燒放出393.49 kJ的熱量。 【答案】C 14.【解析】從題圖分析得,由反應物CO2和H2生成CO和H2O是吸熱反應,其反應熱為+41 kJmol-1,由于題中已明確了反應物和生成物,因此只能選C而不能選B。 【答案】C 15.【解析】ΔH3=-(ΔH2-ΔH1)=-[-2 752 kJmol-1-(-534 kJmol-1)]=+2 218 kJmol-1,則斷裂1 mol N-H鍵所需的能量=(2 218 kJ-500 kJ-154 kJ)4=391 kJ。 【答案】B 16.【解析】當n(CO2)==0.5 mol, n(NaOH)=1 molL-10.75 L=0.75 mol時,生成Na2CO3和NaHCO3各0.25 mol,放熱x kJ,當n(CO2)=1 mol,n(NaOH)=2 mol時,生成Na2CO3 1 mol,放熱y kJ,則生成Na2CO3 0.25 mol時放熱 kJ,即生成0.25 mol NaHCO3放熱(x-) kJ,所以生成1 mol NaHCO3放出的熱量為4(x-) kJ=(4x-y) kJ。 【答案】C 17.【解析】(1)由題意“它由煤炭與水(蒸氣)反應制得,故又稱水煤氣”及“煤氣的主要成分是一氧化碳和氫氣的混合氣”知反應方程式為C+H2O(g)CO +H2。 (2)相同物質(zhì)的量的C3H8和CO燃燒,產(chǎn)生的熱量比值為2 219.9∶283.0≈7.84。 (3)相同質(zhì)量的氫氣和丙烷燃燒產(chǎn)生的熱量之比為(1 g2 gmol-1285.8 kJmol-1)∶(1 g44 gmol-12 219.9 kJmol-1)≈2.83。 【答案】(1)C+H2O(g)CO+H2 (2)7.84 (3)2.83 (4)來源豐富,產(chǎn)物無污染等 18.【解析】(1)、(2)中ΔH=生成物的總能量-反應物的總能量,根據(jù)圖示中標出的反應熱數(shù)據(jù)不難寫出兩個熱化學方程式。(3)根據(jù)蓋斯定律:一個化學反應不論是一步完成還是多步完成,其熱效應總是相同的。(4)PCl5和水的反應為水解反應,反應中各元素的化合價保持不變。 【答案】(1)Cl2(g)+P(s)===PCl3(g) ΔH=-306 kJmol-1 (2)PCl5(g)===PCl3(g)+Cl2(g) ΔH=+93 kJmol-1 (3)-399 kJmol-1 等于 (4)PCl5+4H2O===H3PO4+5HCl 19.【解析】(1)等量的丙烷燃燒,生成物均是CO2(g)、H2O(l),由蓋斯定律知途徑Ⅱ經(jīng)過三步反應放出的熱量與途徑Ⅰ放出的熱量相等。 (2)ΔH>0,所以該反應中反應物的總能量小于生成物的總能量。反應時,反應物就需要吸收能量轉(zhuǎn)化為生成物。一般來說,吸熱反應在發(fā)生時,需要加熱,而且丙烷(烴)是一種常溫下能穩(wěn)定存在的物質(zhì),所以可判斷丙烷分解為丙烯和氫氣的反應是需要加熱這一條件的。 (3)由蓋斯定律推知: -a=b+(-c2)+(-d2),即2b=c+d-2a。 【答案】(1)等于 (2)小于 吸收 加熱 (3)2b=c+d-2a 20.【解析】(2)①石墨的能量更低,更穩(wěn)定。石墨的燃燒熱指101 kPa下1 mol石墨完全燃燒生成CO2時放出的熱量。 ②12 g石墨和24 g氧氣反應,即1 mol C和0.75 mol O2反應,則生成0.5 mol CO和0.5 mol CO2,放出熱量0.5 mol110.5 kJmol-1+0.5 mol393.5 kJmol-1=252.0 kJ。 (3)ΔH=E(N≡N)+E(O=O)-2E(N≡O),2E(N≡O)=946 kJmol-1+497 kJmol-1-180.0 kJmol-1,E(N≡O)=631.5 kJmol-1。 (4)已知:2CO(g)+O2(g)===2CO2(g) ΔH=-566.0 kJmol-1, N2(g)+O2(g)===2NO(g) ΔH=+180.0 kJmol-1, 目標反應2NO(g)+2CO(g)===N2(g)+2CO2(g)可由前者減后者得到,則ΔH=-746.0kJmol-1。 【答案】(1)acd (2)①石墨 ?。?93.5 kJmol-1 ?、?52.0 kJ (3)631.5 (4)2NO(g)+2CO(g)===N2(g)+2CO2(g) ΔH=-746.0 kJmol-1 21.【解析】破壞1 mol物質(zhì)的化學鍵時所消耗的能量與相同條件下由形成該物質(zhì)的原子形成1 mol該物質(zhì)放出的能量相等,放出的能量越多,物質(zhì)本身具有的能量越低,分子越穩(wěn)定。(1)生成1 mol H2時放出的能量最多,為436 kJ。(2)在氫化物中,生成1 mol HCl時放出的能量最多,為432 kJ。(3)分別計算出三個反應放出的熱量依次為:185 kJ、103 kJ和9 kJ。 【答案】(1)A (2)A (3)放熱 (4)Cl2 (5)能 生成物越穩(wěn)定,放出的熱量越多,在HX中,HCl最穩(wěn)定 (6)H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g) ΔH=-185 kJmol-1- 配套講稿:
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