为实现生产生活的“碳减”和经济的可持续发展,科学工作者开展CO2的价值型转化的相关研究。请回答以下有关问题:
I.利用太阳能分解H2O获得氢气,再通过CO2加氢制甲醇(CH3OH)等燃料,从而实现可再生能源和CO2的资源化利用。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/2/22/67176701-b7ae-4bf3-9158-0df24d44780c.png?resizew=519)
(1)过程Ⅱ中CO2催化加氢制取甲醇,反应如下:
主反应:CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g) △H1=+49.0 kJ∙mol−1
副反应:CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g) △H2=+41.2 kJ∙mol−1
①CO、H2、CH3OH的热化学方程式是_____ 。
②一定条件下,向体积为VL的恒容密闭容器中通入1molCO2和3molH2发生上述反应,达到平衡时,容器中CH3OH(g)为amol,CO为bmol,此时H2(g)的浓度为_____ mol∙L−1 (用含a、b、V的代数式表示)。
③为提高CH3OH在单位时间的产率,可采取措施:_____ (写出一条即可)。
II.CO2催化加氢也可制取乙烯:2CO2(g)+6H2(g)
C2H4(g)+4H2O(g) △H=−129 kJ∙mol−1,在体积为2L的恒容容器中制取乙烯,投料为xmolCO2和3molH2,测得温度对CO2的平衡转化率的影响,曲线a表示x=1,改变投料比测量后得到曲线
。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/2/22/5a909554-7746-477a-930c-d07f14cc5165.png?resizew=347)
(2)曲线b条件下投料比
改变,则x_____ 1(填“>”、“<”或“=”);反应从开始分别进行到M、M1、N三点时,放出热量为Q1、Q2、Q3,其由大到小的顺序为______ 。
I.利用太阳能分解H2O获得氢气,再通过CO2加氢制甲醇(CH3OH)等燃料,从而实现可再生能源和CO2的资源化利用。
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(1)过程Ⅱ中CO2催化加氢制取甲醇,反应如下:
主反应:CO2(g)+3H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d30bd52fbc729100498b5300daf60350.png)
副反应:CO2(g)+H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d30bd52fbc729100498b5300daf60350.png)
①CO、H2、CH3OH的热化学方程式是
②一定条件下,向体积为VL的恒容密闭容器中通入1molCO2和3molH2发生上述反应,达到平衡时,容器中CH3OH(g)为amol,CO为bmol,此时H2(g)的浓度为
③为提高CH3OH在单位时间的产率,可采取措施:
II.CO2催化加氢也可制取乙烯:2CO2(g)+6H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d30bd52fbc729100498b5300daf60350.png)
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![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/2/22/5a909554-7746-477a-930c-d07f14cc5165.png?resizew=347)
(2)曲线b条件下投料比
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3c6623b2015c223c5d7ca447766a23b5.png)
更新时间:2023-02-16 17:03:01
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适中
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名校
解题方法
【推荐1】两种方法对某工业废气(主要成分为
)进行回收利用。
(1)自驱动光电催化法,原理如图,步骤如下:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/9/49e2122c-f4af-4a04-9dcb-d02f452b35f5.png?resizew=258)
Ⅰ.常温下,左池中的电解液是稀硫酸和少量KI的混合溶液,右池中的是稀硫酸。
Ⅱ.持续光照条件下,
表面会产生光生空穴(
)和光生电子,光生空穴会氧化
:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/695e12b66bf51a81d9c5fb253d2e75cb.png)
左池溶液逐渐由无色变为棕色时,通入工业废气,溶液突然褪色变混,停止通气,滤出固体,待溶液由无色再次变棕时,再次通入工业废气,并不断循环。
Ⅲ.实验过程中,右池持续通入
。
①结合化学用语解释Ⅱ中溶液颜色变化的原因:_________ 。
②结合化学用语分析实验中右池溶液pH的变化趋势并说明理由:_________ 。
③装置中总反应的化学方程式是_________ 。
④实验中S的产率和电解效率接近100%。但
的电解效率明显偏小,可能的原因有_________ (写出两点)。电解效率
的定义:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/be578f5d57ced87f2e6e7090d15200df.png)
(2)热解
法制
。将
和
的混合气体导入石英管反应器热解(一边进料,另一边出料),发生反应:
。
①该反应可看成由反应Ⅰ和反应Ⅱ分两步进行,并且第Ⅱ步是决速步。画出由反应原料经两步生成产物的反应过程能量示意图_________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/9/08789dc8-fcc9-403c-ba71-dc3ea1e95307.png?resizew=252)
反应Ⅰ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7b2a9aff9af43e5de5029f2cf1e7d7a1.png)
反应Ⅱ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/12d40a76400df8b07e2e12982bb36d07.png)
②常压下,按体积之比
投料,不同温度时,其他条件不变,反应相同时间后,测得
和
体积分数(
)如下表:
ⅰ.1150℃时,
的体积分数是_________ 。
ⅱ.在950℃~1150℃范围内,
的体积分数随温度升高会发生变化,写出该变化规律并分析原因_________ 。
(3)对比上述两种方法,说明哪种方法更具优势并说明理由:_________ 。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/624cfde5889eb5269fdac20cb1b2753b.png)
(1)自驱动光电催化法,原理如图,步骤如下:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/9/49e2122c-f4af-4a04-9dcb-d02f452b35f5.png?resizew=258)
Ⅰ.常温下,左池中的电解液是稀硫酸和少量KI的混合溶液,右池中的是稀硫酸。
Ⅱ.持续光照条件下,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/35437c9e45bb211867d32d7647ff68e6.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8675005a938c51442312a61676bba9e1.png)
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左池溶液逐渐由无色变为棕色时,通入工业废气,溶液突然褪色变混,停止通气,滤出固体,待溶液由无色再次变棕时,再次通入工业废气,并不断循环。
Ⅲ.实验过程中,右池持续通入
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①结合化学用语解释Ⅱ中溶液颜色变化的原因:
②结合化学用语分析实验中右池溶液pH的变化趋势并说明理由:
③装置中总反应的化学方程式是
④实验中S的产率和电解效率接近100%。但
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(2)热解
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/624cfde5889eb5269fdac20cb1b2753b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/624cfde5889eb5269fdac20cb1b2753b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eff19349a80467d65564cc2953f0c978.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/61d02ed741fcde92fb02b2045c55c34d.png)
①该反应可看成由反应Ⅰ和反应Ⅱ分两步进行,并且第Ⅱ步是决速步。画出由反应原料经两步生成产物的反应过程能量示意图
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/9/08789dc8-fcc9-403c-ba71-dc3ea1e95307.png?resizew=252)
反应Ⅰ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/20274bcea875e86b0e1b95be76c18904.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7b2a9aff9af43e5de5029f2cf1e7d7a1.png)
反应Ⅱ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0718abe40951e9d493baef33641fd75b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/12d40a76400df8b07e2e12982bb36d07.png)
②常压下,按体积之比
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d052075aea4d780e94e60ab5f2a56249.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d612d9a135a7b56db5ea37e4496abe59.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6581916f5a65edfea257c804efee007e.png)
温度/℃ | 950 | 1000 | 1050 | 1100 | 1150 |
![]() | 0.5 | 1.5 | 3.6 | 5.5 | 8.5 |
![]() | 0.0 | 0.0 | 0.1 | 0.4 | 1.8 |
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/17a7cb2831b185a2f0fe9838c4dd98b6.png)
ⅱ.在950℃~1150℃范围内,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/17a7cb2831b185a2f0fe9838c4dd98b6.png)
(3)对比上述两种方法,说明哪种方法更具优势并说明理由:
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【推荐2】甲醇是一种重要的有机化工原料。
(1)已知:
①C2H4(g)+H2O(g)→C2H5OH(g) ΔH1=-45.5 kJ/mol
②2CH3OH(g)→CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH2=-23.9 kJ/mol
③C2H5OH(g)→CH3OCH3(g) ΔH3=+50.7 kJ/mol
请写出乙烯和水蒸气化合生成甲醇气体的热化学方程式:__________ 。
(2)合成甲醇的反应为:CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g) ΔH。相同条件下,向容积相同的a、b、c、d、e五个密闭容器中分别充入等量的物质的量之比为1:2的CO和H2的混合气体,改变温度进行实验,测得反应进行到t min时甲醇的体积分数如图甲所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/12/25/1846305020772352/1847477831983104/STEM/6c70c12ba43a4042ac04ab02e8d5266b.png?resizew=222)
①温度升高甲醇的体积分数增大的原因是__________ .
②根据图象判断ΔH__________ (填“>”、“<”或“=”)0。
(3)为了研究甲醇转化为二甲醚的反应条件,某研究与小组在三个体积均为1.0 L的恒容密闭容器中发生反应:2CH3OH(g)
CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH2=-23.9 kJ/mol。
①T1温度下该反应的平衡常数K=__________ ;反应温度T1__________ T2(填“大于”或“小于”。)
②容器Ⅱ中a=__________ 。
③下列说法能说明反应达到平衡状态的是__________ (填字母)。
A.容器中气体压强不再变化
B.用CH3OH和CH3OCH3表示的反应速率之比为2:1
C.混合气体的密度不变
D.容器内CH3OH和CH3OCH3的浓度之比为2:1
E.混合气体中c(CH3OCH3)不变
(1)已知:
①C2H4(g)+H2O(g)→C2H5OH(g) ΔH1=-45.5 kJ/mol
②2CH3OH(g)→CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH2=-23.9 kJ/mol
③C2H5OH(g)→CH3OCH3(g) ΔH3=+50.7 kJ/mol
请写出乙烯和水蒸气化合生成甲醇气体的热化学方程式:
(2)合成甲醇的反应为:CO(g)+2H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/12/25/1846305020772352/1847477831983104/STEM/6c70c12ba43a4042ac04ab02e8d5266b.png?resizew=222)
①温度升高甲醇的体积分数增大的原因是
②根据图象判断ΔH
(3)为了研究甲醇转化为二甲醚的反应条件,某研究与小组在三个体积均为1.0 L的恒容密闭容器中发生反应:2CH3OH(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
容器编号 | 温度/℃ | 起始物质的量/mol | 平衡物质的量/mol | |
CH3OH(g) | CH3OCH3(g) | H2O(g) | ||
Ⅰ | T1 | 0.20 | 0.080 | 0.080 |
Ⅱ | T1 | 0.40 | A | a |
Ⅲ | T2 | 0.20 | 0.090 | 0.090 |
①T1温度下该反应的平衡常数K=
②容器Ⅱ中a=
③下列说法能说明反应达到平衡状态的是
A.容器中气体压强不再变化
B.用CH3OH和CH3OCH3表示的反应速率之比为2:1
C.混合气体的密度不变
D.容器内CH3OH和CH3OCH3的浓度之比为2:1
E.混合气体中c(CH3OCH3)不变
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【推荐1】铬是不锈钢中一种重要的元素,铬的毒性与其存在的价态有关,低价铬对人体基本无害,六价铬比三价铬毒性高100倍,并易被人体吸收且在体内蓄积,有关含铬化合物的相互转化关系如图甲。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/10/27/4c8bd17b-7e46-40e0-8f16-bbb16e9d70c0.png?resizew=410)
回答下列问题:
(1)从图甲中信息判断,Cr(OH)3是___________ 氢氧化物(填“酸性”、“碱性”或“两性”),相关反应的离子方程式为___________ 。
(2)图甲中所示转化过程中需要加入氧化剂的是___________ (填写表示转化过程的小写字母)。
(3)在水溶液中橙色的
与黄色的
有下列平衡关系:
+H2O
2
+2H+。向K2Cr2O7稀溶液中加入NaOH溶液后,溶液颜色的变化是___________ 。
(4)CrO3具有强氧化性,热稳定性较差,加热时逐步分解,其固体残留率(
)随温度的变化如图乙所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/10/27/4e430ad9-daeb-4261-aa8b-6e6a8caf9d01.png?resizew=296)
①三氧化铬在稀硫酸环境中氧化乙醇,CrO3变为绿色的Cr2(SO4)3,乙醇被完全氧化为CO2,则其化学方程式是___________ 。
②图乙中B点所示固体的化学式是___________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/10/27/4c8bd17b-7e46-40e0-8f16-bbb16e9d70c0.png?resizew=410)
回答下列问题:
(1)从图甲中信息判断,Cr(OH)3是
(2)图甲中所示转化过程中需要加入氧化剂的是
(3)在水溶液中橙色的
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e6d42c4c1add1febe3099929775fc3e0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/09d1d83067750015e85d977cb2668b89.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e6d42c4c1add1febe3099929775fc3e0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/09d1d83067750015e85d977cb2668b89.png)
(4)CrO3具有强氧化性,热稳定性较差,加热时逐步分解,其固体残留率(
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/54bf77a51bbce4a50cbc9b13b323c106.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/10/27/4e430ad9-daeb-4261-aa8b-6e6a8caf9d01.png?resizew=296)
①三氧化铬在稀硫酸环境中氧化乙醇,CrO3变为绿色的Cr2(SO4)3,乙醇被完全氧化为CO2,则其化学方程式是
②图乙中B点所示固体的化学式是
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解题方法
【推荐2】低碳烯烃是指乙烯、丙烯、丁烯,它们是有机合成的重要原料。
(1)我国学者用
催化
加氢合成低碳烯烃,反应过程如图所示。
存在下,
加氢反应中,RWGS反应的活化能与FTS反应的活化能的关系是______ (填字母)。
a.前者大于后者 b.前者小于后者 .无法判断
②已知:Ⅰ.
。
Ⅱ.
。
向某密闭容器中加入1mol
和3mol
,在一定条件下发生上述反应。研究发现,乙烯的平衡产率随温度变化曲线如图所示,请解释550K以后曲线变化的原因:______ 。
和3mol
加入某密闭容器中合成低碳烯烃:n
,40min时反应达到平衡,此时测得的转化率和各含碳产物占所有含碳产物的物质的量分数如表。
反应达到平衡后,
的分压是______ kPa(结果保留三位有效数字,下同),从反应开始到平衡时,
的反应速率是______ kPa·min-1。
(2)正丁烷催化脱氢可得到2-丁烯,其转化关系如下。
,表示反应的体积分数平衡常数(即浓度平衡常数中的浓度用体积分数代替)。上述三个反应的体积分数平衡常数的对数
,与温度的变化关系如图所示。![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5ccd4162c7d09f970cb77cadacdbe521.png)
______ (用含a、c的代数式表示)。
②在
K时,向某密闭容器中加入2mol正丁烷,测得生成的顺-2-丁烯为0.15mol,则平衡体系中
为______ mol。保持恒温、恒压下,再向该容器中充入一定量稀有气体He,则反-2-丁烯的体积分数将会______ (填“增大”“减小”或“不变”)。
(1)我国学者用
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3759a6dbac509620ec5245fe043df2a2.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
a.前者大于后者 b.前者小于后者 .无法判断
②已知:Ⅰ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b1b1d40ebbc1f613d901159f2ee2f045.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/49baaa1d77dc6084aacd84a39a72d22e.png)
Ⅱ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e61a924b6e0e65913135e1b526b915c5.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6fd4d502641833a2e428124b786cf599.png)
向某密闭容器中加入1mol
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/57cbd4cfd719b3e0d48fb59ef517f2b4.png)
| 各含碳产物占所有含碳产物的物质的量分数/% | ||
其他 | |||
60.0 | 60.0 | 40.0 | 0 |
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d4e6553c72b887ca38fa8b1381a128f9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
(2)正丁烷催化脱氢可得到2-丁烯,其转化关系如下。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9c844a8c678719406417282f0b548417.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8ebcf80763c251462cd1279e90852e52.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5ccd4162c7d09f970cb77cadacdbe521.png)
②在
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4e9a724b59c890095baa5cb73e267c44.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
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解答题-原理综合题
|
适中
(0.65)
解题方法
【推荐3】研究和开发CO2和CO的创新利用是环境保护和资源利用的双赢的课题。CO可用于合成甲醇。在压强为0.1MPa条件下,在体积为bL的密闭容器中充入amolCO和2amolH2,在催化剂作用下合成甲醇:CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g),平衡时CO的转化率与温度、压强的关系如下图:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/22/0c755b71-ed07-48ed-a746-ad972aded83b.png?resizew=244)
(1)压强P1、P2的大小关系为P1_____ P2(填“大于”、“小于”或“等于”),A、B两点分别对应的平衡常数K1、K2的大小关系K1_____ K2(填“大于”、“小于”或“等于”)。
(2)在温度为100℃时,压强为P1(MPa)条件下(恒温恒压),如果上述反应达平衡后,对此反应的说法一定正确的是_____ (选填答案编号)。
a.2v(CO)=v(CH3OH) b.n(CO):n(H2)=1:2
c.c(CO):c(H2):c(CH3OH)=1:2:1
d.平衡时混合气的密度等于反应起始时的混合气的密度
(3)在温度和容积不变的情况下,再向平衡体系中充入amolCO(g)、2amolH2(g),达到平衡时CO转化率_____ (填“增大”、“不变”或“减小”,下同)平衡常数_____ 。
(4)在某温度下,向一容积不变的密闭容器中充入2.5molCO(g)、7.5molH2(g),反应生成CH3OH(g),达到平衡时,CO转化率为90%,此时容器内压强为开始时的压强_____ 倍。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/22/0c755b71-ed07-48ed-a746-ad972aded83b.png?resizew=244)
(1)压强P1、P2的大小关系为P1
(2)在温度为100℃时,压强为P1(MPa)条件下(恒温恒压),如果上述反应达平衡后,对此反应的说法一定正确的是
a.2v(CO)=v(CH3OH) b.n(CO):n(H2)=1:2
c.c(CO):c(H2):c(CH3OH)=1:2:1
d.平衡时混合气的密度等于反应起始时的混合气的密度
(3)在温度和容积不变的情况下,再向平衡体系中充入amolCO(g)、2amolH2(g),达到平衡时CO转化率
(4)在某温度下,向一容积不变的密闭容器中充入2.5molCO(g)、7.5molH2(g),反应生成CH3OH(g),达到平衡时,CO转化率为90%,此时容器内压强为开始时的压强
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解答题-原理综合题
|
适中
(0.65)
解题方法
【推荐1】利用化学反应原理研究化学反应有重要意义。亚硝酰氯(NOCl)是有机合成中的重要试剂,工业上可由NO与Cl2反应制得,回答下列问题:
I.完成下列填空
(1)氮氧化物与悬浮在大气中的海盐粒子相互作用时会生成亚硝酰氯,涉及如下反应:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6fbb5d519f981a09188dc18a765e8c43.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7e3396e9e066adc1d6e03779938058a9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1554b45cfdbc59d629b34bf21a8aa139.png)
则
=___________ (用
和
表示)。
II.工业上通常用如下反应制备亚硝酰氯:
。
(2)保持恒温恒容条件,将物质的量之和为3mol的NO和Cl2以不同的氮氯比
进行反应,平衡时某反应物的转化率与氮氯比及不同温度的关系如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/12/26/2880930594938880/2883692022677504/STEM/938fcad4-5141-42d6-805b-be7bb142c9d7.png?resizew=220)
①图中T1、T2的关系为T1___________ T2(填“>”“<”或“=”);
②该反应
达到化学平衡的标志有___________ (填字母)。
A.单位时间内消耗
的同时,生成2nmolNOCl
B.![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/71ce99813964a971c1445a02d7209d6f.png)
C.容器内总压强不再变化
D.混合气体的密度保持不变
E.混合气体的平均相对分子质量保持不变
③若容器容积为1L,B点的平衡常数为___________ 。
④若在温度为T1,容积为1L的容器中,充入0.5molNO、1molCl2、2molNOCl,v(正)___________ v(逆)(填“<”“>”或“=”)。
(3)已知上述反应中逆反应速率的表达式为v逆=k·cn(NOCl)。300℃时,测得逆反应速率与NOCl的浓度的关系如表所示:
根据以上数据,可计算出:表达式v逆=k·cn(NOCl)中的n=___________ 。
I.完成下列填空
(1)氮氧化物与悬浮在大气中的海盐粒子相互作用时会生成亚硝酰氯,涉及如下反应:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/def317b8ad91e3f3af95fd496ae4b2c3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6fbb5d519f981a09188dc18a765e8c43.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ac929d486b0bd3ddeea9e88b42bf71c7.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7e3396e9e066adc1d6e03779938058a9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/39d5ed1ee23a8c7593b8be70cd392aee.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1554b45cfdbc59d629b34bf21a8aa139.png)
则
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1554b45cfdbc59d629b34bf21a8aa139.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6fbb5d519f981a09188dc18a765e8c43.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7e3396e9e066adc1d6e03779938058a9.png)
II.工业上通常用如下反应制备亚硝酰氯:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/39d5ed1ee23a8c7593b8be70cd392aee.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/32d0ba28394ed722612dd065a27fddc9.png)
(2)保持恒温恒容条件,将物质的量之和为3mol的NO和Cl2以不同的氮氯比
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/63f6d08f99c2aa680886a894a8b98d6f.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/12/26/2880930594938880/2883692022677504/STEM/938fcad4-5141-42d6-805b-be7bb142c9d7.png?resizew=220)
①图中T1、T2的关系为T1
②该反应
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/104f6d935f2ba7f33c76becbfeb2f5f5.png)
A.单位时间内消耗
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2dba50b71d1eabc217c9320339632723.png)
B.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/71ce99813964a971c1445a02d7209d6f.png)
C.容器内总压强不再变化
D.混合气体的密度保持不变
E.混合气体的平均相对分子质量保持不变
③若容器容积为1L,B点的平衡常数为
④若在温度为T1,容积为1L的容器中,充入0.5molNO、1molCl2、2molNOCl,v(正)
(3)已知上述反应中逆反应速率的表达式为v逆=k·cn(NOCl)。300℃时,测得逆反应速率与NOCl的浓度的关系如表所示:
![]() | v逆/(mol/(L·s)) |
0.20 | ![]() |
0.40 | ![]() |
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解答题-原理综合题
|
适中
(0.65)
解题方法
【推荐2】合理开发利用
、
等含碳化合物对我国实现“碳达峰·碳中和”发展战略具有重要意义。
(1)已知:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4bdd5b460b3577267f0328a601036e0a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c4f3905a5fbb14ed6eb97f8007dc7afa.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/493fb1af85b35ea4e3b6cd93bbf6b5fd.png)
由此可计算反应
的![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a9bd5ee2be851888a2f9a34eb2ed75e4.png)
___________ 。
(2)已知
。500℃时,
与水蒸气重整时主要发生的反应有:
、
,实际生产中可向重整反应体系中加入适量多孔CaO,理由是___________ 。
(3)
的催化重整反应为
。
①恒容绝热密闭容器中,下列能说明该可逆反应已达到平衡状态的是___________ (填序号)。
A.单位时间内消耗1mol
的同时生成2mol ![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
B.密闭容器内的压强不再改变
C.反应速率![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bf2f0cb188cf40efbacb2d6338d3960b.png)
D.混合气体的密度不再改变
E.混合气体的平均相对分子质量不再改变
②不同温度和原料配比
对反应出口产物中甲烷含量、
的影响如图1、图2所示。
据图1可知,特定
时,在600-850℃范围内
逐渐增大,有同学认为可能是副反应导致,请写出2个可能发生的副反应的化学反应方程式___________ 。请在图2中画出
=1时出口合成气中
的变化关系曲线___________ 。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e71c86dcd9a9e9b09bbbb65b9d313435.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/03a5c8a45b70251a7fa0506a5b4b8ac9.png)
(1)已知:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bfb9bcc0dcccb350d70a70aabd7a8d7a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4bdd5b460b3577267f0328a601036e0a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/89b387d0d5b6af67fcd46400eb6da4c7.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c4f3905a5fbb14ed6eb97f8007dc7afa.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e2d63de3365fe28e8ee66fcee746d50e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/493fb1af85b35ea4e3b6cd93bbf6b5fd.png)
由此可计算反应
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a494e350e28a4912a48808cd9afbc002.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a9bd5ee2be851888a2f9a34eb2ed75e4.png)
(2)已知
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0f1c4a130cda21d4f56ed76ff4154ccc.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4bbe8693a94603eebe88c4fa7987c8bb.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/03a5c8a45b70251a7fa0506a5b4b8ac9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8a3bda9baf1a6abbf2f1969e847210ff.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/66ecc826446c8efd976728b4681a3b44.png)
(3)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d83c6bfade7bd644add1d5f47e37f88f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c1bf33f2640a383cc8e6e65453c93dff.png)
①恒容绝热密闭容器中,下列能说明该可逆反应已达到平衡状态的是
A.单位时间内消耗1mol
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/03a5c8a45b70251a7fa0506a5b4b8ac9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
B.密闭容器内的压强不再改变
C.反应速率
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bf2f0cb188cf40efbacb2d6338d3960b.png)
D.混合气体的密度不再改变
E.混合气体的平均相对分子质量不再改变
②不同温度和原料配比
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dd86bfdec2c42cfa3d83d2353dab5d69.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4d0fa122603a2c1652fe663e30b20fc6.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/10/11/6b4ca44f-9fd0-459a-acf2-03b3187afa11.png?resizew=382)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/10/11/5a5abadc-2b38-4726-85ee-3638c951a318.png?resizew=368)
据图1可知,特定
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dd86bfdec2c42cfa3d83d2353dab5d69.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4d0fa122603a2c1652fe663e30b20fc6.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dd86bfdec2c42cfa3d83d2353dab5d69.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4d0fa122603a2c1652fe663e30b20fc6.png)
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解答题-实验探究题
|
适中
(0.65)
【推荐3】目前,常利用催化技术将汽车尾气中的NO和CO进行下列转化:
。为研究如何增大该化学反应的速率,某课题组进行了以下实验探究。
【提出问题】在其他条件不变的情况下,温度或催化剂的比表面积(单位质量的物质所具有的总面积)如何影响汽车尾气的转化速率?
【查阅资料】使用等质量的同种催化剂,催化剂的比表面积对催化效率有影响。
【实验设计】实验数据如表所示。
【图像分析与结论】三组实验中
的浓度随时间的变化如图1所示(曲线Ⅰ表示实验Ⅰ)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/9/11/dec525af-653f-43b5-8d5f-5bf0c9743d98.png?resizew=463)
(1)实验数据表格中,![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/825116eb345f5505ebc8c1cdb8a1f131.png)
_________ ;![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/36d46163bfb72830b3f67b9471fc46fc.png)
_________ 。
(2)第I组实验中,从反应开始到达到平衡用时
,用
表示该反应在此段时间内的反应速率为_________ 。
(3)要得出催化剂的比表面积对催化效率的影响,应比较曲线_________ 和曲线_________ (填“I”、“a”或“b”)。
(4)从影响反应速率的角度分析,由曲线I和a可得出的结论是_________ 。
【拓展探究】该课题组进一步探究催化剂对
转化的影响。
(5)将NO和CO以一定的流速通过两种不同的催化剂进行反应,相同时间内测量逸出气体中NO含量,从而确定尾气脱氮率(脱氮率即NO的转化率),结果如图2所示。
①若低于200℃,图2中曲线
脱氮率随温度升高而变化不大的主要原因为_________ ;
②m点_________ (填“是”或“不是”)对应温度下的平衡脱氮率,说明你判断的理由_________ 。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/70824faf09492ef97c5df633a3b577d0.png)
【提出问题】在其他条件不变的情况下,温度或催化剂的比表面积(单位质量的物质所具有的总面积)如何影响汽车尾气的转化速率?
【查阅资料】使用等质量的同种催化剂,催化剂的比表面积对催化效率有影响。
【实验设计】实验数据如表所示。
编号 | t/℃ | ![]() | ![]() | 催化剂的比表面积/![]() |
Ⅰ | 280 | ![]() | ![]() | 80.0 |
Ⅱ | t | ![]() | ![]() | 120 |
Ⅲ | 360 | ![]() | ![]() | 80.0 |
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e5a122e25cf4eb9f03ffe5ec823bfc31.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/9/11/dec525af-653f-43b5-8d5f-5bf0c9743d98.png?resizew=463)
(1)实验数据表格中,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/825116eb345f5505ebc8c1cdb8a1f131.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/36d46163bfb72830b3f67b9471fc46fc.png)
(2)第I组实验中,从反应开始到达到平衡用时
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/225aeb08257458d42f8d0b86c021c528.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f5547e0098754a8e3f31bae5d5bcb4dd.png)
(3)要得出催化剂的比表面积对催化效率的影响,应比较曲线
(4)从影响反应速率的角度分析,由曲线I和a可得出的结论是
【拓展探究】该课题组进一步探究催化剂对
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d6d8f30536fcafba584ce53f0e4b53d4.png)
(5)将NO和CO以一定的流速通过两种不同的催化剂进行反应,相同时间内测量逸出气体中NO含量,从而确定尾气脱氮率(脱氮率即NO的转化率),结果如图2所示。
①若低于200℃,图2中曲线
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/674e31dbbc3c338972a2fa85d588afae.png)
②m点
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【推荐1】回答下列问题
(1)水煤气生产原理是:C(s)+H2O(g)
CO(g)+ H2(g) ΔH=+131.3kJ·mol-1。
①能说明该反应达到平衡状态的是_______ (填字母)。
A.v正(CO)= v正(H2) B.c(CO)=c(H2)
C.恒容容器中,气体密度不变 D.恒容容器中,气体压强不变
②该反应达到化学平衡时,若要增大水蒸气的转化率可采取的措施是_______ (填字母)。
A.增加碳的物质的量 B.增加水蒸气的物质的量
C.增大压强 D.升高温度
(2)已知6H2(g)+2CO2(g)
CH3CH2OH(g)+3H2O(g)。在温度为T℃,容积不变的密闭容器中,将3mol H2和1mol CO2混合,达到平衡时CO2气体的体积分数为a。
①达到平衡时,转化率α(H2)∶α(CO2) =_______ 。
②维持温度、容积不变,向该容器中充入2mol CO2,重新达到平衡时,CO2的物质的量_______ (填“增大” 、“减小” 或“不变”,下同),H2的转化率_______ 。
③维持温度、容积不变,向该容器中充入2mol He,CO2的转化率_______ a。(填>、<或=)
(1)水煤气生产原理是:C(s)+H2O(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
①能说明该反应达到平衡状态的是
A.v正(CO)= v正(H2) B.c(CO)=c(H2)
C.恒容容器中,气体密度不变 D.恒容容器中,气体压强不变
②该反应达到化学平衡时,若要增大水蒸气的转化率可采取的措施是
A.增加碳的物质的量 B.增加水蒸气的物质的量
C.增大压强 D.升高温度
(2)已知6H2(g)+2CO2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
①达到平衡时,转化率α(H2)∶α(CO2) =
②维持温度、容积不变,向该容器中充入2mol CO2,重新达到平衡时,CO2的物质的量
③维持温度、容积不变,向该容器中充入2mol He,CO2的转化率
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解答题-原理综合题
|
适中
(0.65)
名校
【推荐2】CO2的资源化利用能有效减少CO2排放,充分利用碳资源。CO2催化加氢合成二甲醚是一种CO2转化方法,其过程中主要发生下列反应:
反应Ⅰ:CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) △H=+41.2 kJ•mol-1
反应Ⅱ:2CO2(g)+6H2(g)=CH3OCH3(g)+3H2O(g) △H=-122.5kJ•mol-1
(1)在一定条件下,反应都达到平衡后,仅缩小容器的体积,活化分子百分数_________ (填序号:A.增加,B.不变,C.减少)。反应Ⅰ的平衡将向_________ (填序号:A.正反应方向移动,B.逆反应方向移动,C.不移动)。反应Ⅰ的K值_________ (填序号:A.增大,B.不变,C.减少)。
(2)在恒压、CO2和H2的起始量一定的条件下,CO2平衡转化率和平衡时CH3OCH3的选择性随温度的变化如图。其中:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/9/27/18b012e9-fc74-4bc1-8796-d4d77dbe9c0c.png?resizew=256)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/47580223d67990f19c58c735fc081253.png)
①温度高于300℃,CO2平衡转化率随温度升高而上升的原因是________________ 。
②220℃时,在催化剂作用下CO2与H2反应一段时间后,测得CH3OCH3的选择性为48%(图中A点)。不改变反应时间和温度,一定能提高CH3OCH3选择性的措施有___________ ,___________ 。(写两点)
反应Ⅰ:CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) △H=+41.2 kJ•mol-1
反应Ⅱ:2CO2(g)+6H2(g)=CH3OCH3(g)+3H2O(g) △H=-122.5kJ•mol-1
(1)在一定条件下,反应都达到平衡后,仅缩小容器的体积,活化分子百分数
(2)在恒压、CO2和H2的起始量一定的条件下,CO2平衡转化率和平衡时CH3OCH3的选择性随温度的变化如图。其中:
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①温度高于300℃,CO2平衡转化率随温度升高而上升的原因是
②220℃时,在催化剂作用下CO2与H2反应一段时间后,测得CH3OCH3的选择性为48%(图中A点)。不改变反应时间和温度,一定能提高CH3OCH3选择性的措施有
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解答题-原理综合题
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适中
(0.65)
【推荐3】(1)抽烟对人体有害,烟草不完全燃烧产生的CO被吸进肺里跟血液中的血红蛋白(用Hb表示)化合,发生反应:CO+HbO2⇌O2+HbCO。实验表明,HbCO的浓度即使只有HbO2浓度的2%,也足以使人的智力受损。试回答:
①上述反应的平衡常数表达式为K=_____________________ 。
②抽烟后,吸入肺部的空气中测得的CO和O2的浓度分别为10-6 mol·L-1和10-2 mol·L-1。已知37℃时,平衡常数K=220,这时HbCO的浓度__________ HbO2浓度的0.02倍(填“大于”“等于”、或“小于”)。
(2)把锌片和铁片放在盛有食盐水和酚酞的表面皿中,如图所示。最先观察到酚酞变红的现象的区域是________ 和__________ 。(填序号“I”“II”“III”或“IV”)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/18/dadce60c-64a9-4efb-80e5-2420a8aff65e.png?resizew=245)
(3)一定条件下,在体积为3 L的密闭容器中,CO与H2反应生成甲醇(催化剂为Cu2O/ZnO):CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/18/5987eeb2-f2e0-4cc8-bdc7-815d7120ca9c.png?resizew=293)
根据题意完成下列各题:
①反应达到平衡时,平衡常数表达式K=___________ ,升高温度,K值 ________________ 。(填“增大”、“减小”或“不变”)。
②在500 ℃,从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率v (H2)=_____________ 。
③在其他条件不变的情况下,对处于E点的体系体积压缩到原来的
,下列有关该体系的说法正确的是__________
a.氢气的浓度减少 b.正反应速率加快,逆反应速率也加快
c.甲醇的物质的量增加 d.重新平衡时
增大
①上述反应的平衡常数表达式为K=
②抽烟后,吸入肺部的空气中测得的CO和O2的浓度分别为10-6 mol·L-1和10-2 mol·L-1。已知37℃时,平衡常数K=220,这时HbCO的浓度
(2)把锌片和铁片放在盛有食盐水和酚酞的表面皿中,如图所示。最先观察到酚酞变红的现象的区域是
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(3)一定条件下,在体积为3 L的密闭容器中,CO与H2反应生成甲醇(催化剂为Cu2O/ZnO):CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/18/5987eeb2-f2e0-4cc8-bdc7-815d7120ca9c.png?resizew=293)
根据题意完成下列各题:
①反应达到平衡时,平衡常数表达式K=
②在500 ℃,从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率v (H2)=
③在其他条件不变的情况下,对处于E点的体系体积压缩到原来的
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f89eef3148f2d4d09379767b4af69132.png)
a.氢气的浓度减少 b.正反应速率加快,逆反应速率也加快
c.甲醇的物质的量增加 d.重新平衡时
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