解题方法
1 . 尿素是人体和动物的代谢产物之一,氨基甲酸铵()是以氨气和二氧化碳为原料合成尿素的中间产物。
(1)合成尿素的总反应可表示为,该反应一般认为通过如下步骤来实现:
I. kJ/mol
II. kJ/mol
①总反应的______ 。
②若反应II为慢反应,下列示意图中能体现上述反应能量变化的是______ 。
③能定性表示反应I的随温度变化的曲线是______ (填“A”或“B”)。
④尿素中C原子的杂化方式为________________________ 。
(2)尿素废水使水体富营养化,通过电解法处理后可排放,其装置示意图如图所示。
①该装置阳极的电极反应式为__________________ 。
(1)合成尿素的总反应可表示为,该反应一般认为通过如下步骤来实现:
I. kJ/mol
II. kJ/mol
①总反应的
②若反应II为慢反应,下列示意图中能体现上述反应能量变化的是
③能定性表示反应I的随温度变化的曲线是
④尿素中C原子的杂化方式为
(2)尿素废水使水体富营养化,通过电解法处理后可排放,其装置示意图如图所示。
①该装置阳极的电极反应式为
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2 . Ⅰ.在氮及其化合物的化工生产中,对有关反应的反应原理进行研究有着重要意义。
(1)一定温度下,将2 mol N2和6 mol H2置于1 L的恒容密闭容器中发生如下反应:,测得不同温度、不同时间段内合成氨反应中N2的转化率,数据如下:
①上表中T1_______ T2(用含“>”“<”“=”的关系式表示),其中a、b、80%三者的大小关系是_______ (用含“>”“<”“=”的关系式表示)。
②研究表明,合成氨的速率与相关物质的浓度关系为,k为速率常数。以下说法正确的是_______ (填字母序号)。
A.升高温度,k值增大
B.T2℃时若容器内混合气体平均相对分子质量为12且保持不变,则反应达到平衡状态
C.一定温度下将原容器中的NH3及时分离出来可使v减小
D.合成氨达到平衡后,增大c(N2)可使正反应速率在达到新平衡的过程中始终增大
③已知某温度下该反应达平衡时各物质均为1 mol,容器容积为1 L,保持温度和压强不变,又充入3 mol N2后,平衡_______ (填“向左移动”“向右移动”或“不移动”)。
Ⅱ.甲醚(CH3OCH)是重要的化工原料,可用CO和H2制得,总反应的热化学方程式如为。该过程可分为以下两步反应完成:
甲醇合成反应:_______。
甲醇脱水反应:。
(2)起始时向容器中投入2 mol CO和4 mol H2,测得某时刻上述总反应中放出的热量为51.5 kJ,此时CO的转化率为_______ 。
(3)请写出甲醇合成反应的热化学方程式:_______ 。
(4)在一定条件下,将CO和H2按体积比1:2充入恒容密闭容器中,反应生成CH3OCH3(g)和H2O(g)。下列能说明该反应达到平衡状态的是_______ (填字母)。
a.混合气体的总物质的量保持不变
b.混合气体的密度保持不变
c.CH3OCH3(g)和H2O(g)的物质的量之比保持不变
d.每生成1 mol CH3OCH3(g),同时生成2 mol CO
(1)一定温度下,将2 mol N2和6 mol H2置于1 L的恒容密闭容器中发生如下反应:,测得不同温度、不同时间段内合成氨反应中N2的转化率,数据如下:
1小时 | 2小时 | 3小时 | 4小时 | |
T1 | 30% | 50% | 80% | 80% |
T2 | 35% | 60% | a | b |
①上表中T1
②研究表明,合成氨的速率与相关物质的浓度关系为,k为速率常数。以下说法正确的是
A.升高温度,k值增大
B.T2℃时若容器内混合气体平均相对分子质量为12且保持不变,则反应达到平衡状态
C.一定温度下将原容器中的NH3及时分离出来可使v减小
D.合成氨达到平衡后,增大c(N2)可使正反应速率在达到新平衡的过程中始终增大
③已知某温度下该反应达平衡时各物质均为1 mol,容器容积为1 L,保持温度和压强不变,又充入3 mol N2后,平衡
Ⅱ.甲醚(CH3OCH)是重要的化工原料,可用CO和H2制得,总反应的热化学方程式如为。该过程可分为以下两步反应完成:
甲醇合成反应:_______。
甲醇脱水反应:。
(2)起始时向容器中投入2 mol CO和4 mol H2,测得某时刻上述总反应中放出的热量为51.5 kJ,此时CO的转化率为
(3)请写出甲醇合成反应的热化学方程式:
(4)在一定条件下,将CO和H2按体积比1:2充入恒容密闭容器中,反应生成CH3OCH3(g)和H2O(g)。下列能说明该反应达到平衡状态的是
a.混合气体的总物质的量保持不变
b.混合气体的密度保持不变
c.CH3OCH3(g)和H2O(g)的物质的量之比保持不变
d.每生成1 mol CH3OCH3(g),同时生成2 mol CO
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解题方法
3 . 中国“长征二号F”遥八运载火箭于北京时间11月1日清晨5时58分07秒在酒泉卫星发射中心载人航天发射场点火发射,火箭的第三级使用的推进剂是液氢和液氧。
已知下面在298K时的热化学方程式:
根据上面的热化学方程式完成下列问题;
(1)通过计算说明等质量的、、C完全燃烧时放出热量最多的是_______ ,等物质的量、、C完全燃烧时放出热量最多的是_______ 。
(2)根据以上反应,则的焓变_______ 。
(3)已知 ,试写出甲烷燃烧生成二氧化碳和水蒸气的热化学方程式_______ 。
(4)若混合物和的总物质的量为3mol,且完全燃烧放出2066.4kJ的能量,则_______ 。
已知下面在298K时的热化学方程式:
根据上面的热化学方程式完成下列问题;
(1)通过计算说明等质量的、、C完全燃烧时放出热量最多的是
(2)根据以上反应,则的焓变
(3)已知 ,试写出甲烷燃烧生成二氧化碳和水蒸气的热化学方程式
(4)若混合物和的总物质的量为3mol,且完全燃烧放出2066.4kJ的能量,则
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4 . 已知:①2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH1;
②2Fe(s)+ O2(g)=Fe2O3(s) ΔH2;
③2Al(s)+ O2(g)=Al2O3(s) ΔH3;
④2Al(s)+Fe2O3(s)=Al2O3(s)+2Fe(s) ΔH4。
下列关于反应焓变的判断正确的是
②2Fe(s)+ O2(g)=Fe2O3(s) ΔH2;
③2Al(s)+ O2(g)=Al2O3(s) ΔH3;
④2Al(s)+Fe2O3(s)=Al2O3(s)+2Fe(s) ΔH4。
下列关于反应焓变的判断正确的是
A.H2的燃烧热为ΔH1 | B.ΔH2=ΔH3+ΔH4 |
C.增加氧气的量可改变ΔH2、ΔH3的值 | D.ΔH3<ΔH2 |
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2022-07-22更新
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3076次组卷
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14卷引用:山西省晋中市平遥县第二中学校2022-2023学年高二上学期8月质检化学试题
山西省晋中市平遥县第二中学校2022-2023学年高二上学期8月质检化学试题(已下线)1.3 燃料的合理利用-【帮课堂】2022-2023学年高二化学同步精品讲义(沪科版2020选择性必修第一册)(已下线)1.3 燃料的合理利用-【帮课堂】2022-2023学年高二化学同步精品讲义(沪科版2020选择性必修第一册)第一章化学反应的热效应上海市进才中学2022-2023学年高二上学期10月阶段测试化学试题福建省厦门集美中学2022-2023学年高二上学期第一次月考(10月)化学试题江苏省常熟中学2022-2023学年高二上学期10月份阳光调研化学(选修)试题江苏省常熟市王淦昌高级中学2022-2023学年高二上学期10月月考化学试卷福建省莆田第六中学2022-2023学年高二上学期第二次月考(A卷)化学试题福建省莆田第六中学2022-2023学年高二上学期第二次月考(B卷)化学试题福建省上杭县才溪中学2022-2023学年高二上学期10月月考化学试题四川省广元中学2022-2023学年高二下学期4月月考化学试题福建省福州市闽侯县第一中学2023-2024学年高二上学期10月月考化学试题上海市进才中学2023-2024学年高二上学期1月期末化学试题
解题方法
5 . 二甲醚又称甲醚,是一种十分重要的化工原料,在制药、燃料、农药等化学工业中有许多独特的用途。一定条件下,利用合成气(CO、H2)合成二甲醚,其中主要包括以下三个相互联系的反应:
i.合成气合成甲醇:CO(g) +2H2 (g) CH3OH(g);
ii.甲醇脱水生成二甲醚:2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+ H2O(g);
iii.水煤气变换反应:CO(g)+ H2O(g) CO2(g)+ H2(g)。
请回答下列问题:
(1)已知相关物质变化的焓变如图1所示,写出CO直接加氢合成二甲醚的热化学方程式:_______ 。
(2)有研究者在催化剂(CuO/ZnO/Al2O3)、压强为5.0 MPa的条件下,由CO和H2直接制备二甲醚,结果如图2所示,其中CO转化率随温度升高而降低的原因是_______ 。
(3)实验室模拟上述合成过程,在1 L恒容密闭容器中充入6 mol CO和6 mol H2,连续发生以上i、ii、iii反应,2 h后达到平衡,测得混合体系中各组分浓度如下表:
①平衡后,整个过程中CO的转化率为_______ ;v(CH3OCH3)=_______ mol· L-1· h-1。
②反应ii的K=_______ (保留两位小数)。
(4)合成气可做燃料电池的燃料。一种熔融盐燃料电池的工作原理如图所示,电极A上H2参与的电极反应为_______ ,假设催化炉产生的CO与H2的物质的量之比为2:1,电极A处产生的CO2有部分参与循环利用,其利用率为_______ 。
i.合成气合成甲醇:CO(g) +2H2 (g) CH3OH(g);
ii.甲醇脱水生成二甲醚:2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+ H2O(g);
iii.水煤气变换反应:CO(g)+ H2O(g) CO2(g)+ H2(g)。
请回答下列问题:
(1)已知相关物质变化的焓变如图1所示,写出CO直接加氢合成二甲醚的热化学方程式:
(2)有研究者在催化剂(CuO/ZnO/Al2O3)、压强为5.0 MPa的条件下,由CO和H2直接制备二甲醚,结果如图2所示,其中CO转化率随温度升高而降低的原因是
(3)实验室模拟上述合成过程,在1 L恒容密闭容器中充入6 mol CO和6 mol H2,连续发生以上i、ii、iii反应,2 h后达到平衡,测得混合体系中各组分浓度如下表:
物质 | H2 | CH3OH | H2O | CO2 |
物质的量浓度/(mol·L-1) | l.44 | 0. 78 | 0. 12 | 0.84 |
②反应ii的K=
(4)合成气可做燃料电池的燃料。一种熔融盐燃料电池的工作原理如图所示,电极A上H2参与的电极反应为
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解题方法
6 . 有效去除烟气中的是环境保护的重要课题。
(1)O3能将NO和NO2转化成绿色硝化剂N2O5。已知下列热化学方程式:
则反应的_______ 。
(2)一种通过和的相互转化脱除的原理如图1所示。脱除的总反应为_______ 。
(3)NH3在催化剂作用下能与烟气(主要为空气,含少量NOx)中的NOx反应,实现NOx的脱除。常见的催化剂有V2O5等。反应的催化剂附在载体的表面,该载体为Ti的氧化物,其有两种晶体类型,分别如图2(a)、(b)所示,其中晶体a比表面积大,附着能力强,可用作载体,一定温度下可转化为晶体b。在V2O5催化下,NOx的脱除机理如图3所示。
①晶体b的化学式为_______ 。
②转化IV中,V元素化合价的变化为_______ 。
③脱除NOx时须控制反应的温度,实验发现,其他条件一定,当温度过高时,NOx的脱除率会降低,原因除高温下不利于NH3的吸附、催化剂本身活性降低外,还可能的原因是_______ 和_______ 。
(1)O3能将NO和NO2转化成绿色硝化剂N2O5。已知下列热化学方程式:
则反应的
(2)一种通过和的相互转化脱除的原理如图1所示。脱除的总反应为
(3)NH3在催化剂作用下能与烟气(主要为空气,含少量NOx)中的NOx反应,实现NOx的脱除。常见的催化剂有V2O5等。反应的催化剂附在载体的表面,该载体为Ti的氧化物,其有两种晶体类型,分别如图2(a)、(b)所示,其中晶体a比表面积大,附着能力强,可用作载体,一定温度下可转化为晶体b。在V2O5催化下,NOx的脱除机理如图3所示。
①晶体b的化学式为
②转化IV中,V元素化合价的变化为
③脱除NOx时须控制反应的温度,实验发现,其他条件一定,当温度过高时,NOx的脱除率会降低,原因除高温下不利于NH3的吸附、催化剂本身活性降低外,还可能的原因是
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2022-04-21更新
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947次组卷
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6卷引用:山西省晋中市祁县中学2022-2023学年高三上学期10月月考化学试题
山西省晋中市祁县中学2022-2023学年高三上学期10月月考化学试题(已下线)江苏省南通市如皋市2021-2022学年高三下学期 4月适应性考试(二)化学试题(已下线)化学-2022年高考押题预测卷02(江苏卷)江苏省响水中学2021-2022学年高二下学期第二次学情分析考试化学试题(已下线)2022年江苏卷高考真题变式题14-17河南省周口恒大中学2023-2024学年高二下学期3月月考化学试题
名校
7 . 清洁能源的综合利用可有效降低碳排放,是实现“碳中和、碳达峰”的重要途径。
(1)以环己烷为原料通过芳构化反应生产苯,同时可获取氢气。图甲是该反应过程中几种物质间的能量关系。
芳构化反应:(g)→(g)+3H2(g)_______ kJ/mol。
(2)和合成乙醇反应为:。将等物质的量的和充入一刚性容器中,测得平衡时的体积分数随温度和压强的关系如图乙。
①压强P1_______ P2(填“>”“=”或“<”,下同),a、b两点的平衡常数Ka_______ Kb。
②已知Arrhenius经验公式为(为活化能,k为速率常数,R和C为常数),为探究m、n两种催化剂的催化效能,进行了实验探究,依据实验数据获得图丙曲线。
在m催化剂作用下,该反应的活化能_______ J/mol。从图中信息获知催化效能较高的催化剂是_______ (填“m”或“n”),判断理由是_______ 。
(3)和CO合成甲烷反应为:。T℃将等物质的量CO和H2充入恒压(200KPa)的密闭容器中。已知逆反应速率,其中p为分压,该温度下。反应达平衡时测得v正=。CO的平衡转化率为_______ ,该温度下反应的Kp=_______ (用组分的分压计算的平衡常数)。
(1)以环己烷为原料通过芳构化反应生产苯,同时可获取氢气。图甲是该反应过程中几种物质间的能量关系。
芳构化反应:(g)→(g)+3H2(g)
(2)和合成乙醇反应为:。将等物质的量的和充入一刚性容器中,测得平衡时的体积分数随温度和压强的关系如图乙。
①压强P1
②已知Arrhenius经验公式为(为活化能,k为速率常数,R和C为常数),为探究m、n两种催化剂的催化效能,进行了实验探究,依据实验数据获得图丙曲线。
在m催化剂作用下,该反应的活化能
(3)和CO合成甲烷反应为:。T℃将等物质的量CO和H2充入恒压(200KPa)的密闭容器中。已知逆反应速率,其中p为分压,该温度下。反应达平衡时测得v正=。CO的平衡转化率为
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2022-04-14更新
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1510次组卷
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10卷引用:山西省晋中市平遥县第二中学校2021-2022学年高二下学期升级化学试题
山西省晋中市平遥县第二中学校2021-2022学年高二下学期升级化学试题山东省青岛市2021-2022学年高三下学期第一次模拟考试化学试题(已下线)化学-2022年高考押题预测卷02(辽宁卷)(已下线)押江苏卷第18题 化学反应原理综合题 -备战2022年高考化学临考题号押题(江苏卷)山东省泰安市2022届高三下学期三轮验收考试化学试题(已下线)化学-2022年高考考前押题密卷(湖北卷)广东省珠海市实验中学、东莞市第六高级中学、河源高级中学、中山市实验中学2021-2022学年下学期高三第五次联考化学试题山东省滨州市2023届高三上学期期末综合测试化学试题(已下线)山东省济南市2022届高三3月高考模拟考试(一模)(原理综合题)湖南省醴陵市第一中学2023届高三下学期第七次月考化学试题
解题方法
8 . 碳中和目标背景下,我国加快低碳技术的发展和应用推广,其中二氧化碳碳捕集、利用与封存技术已经成为近期化学研究的热点,回答下列问题:
(1)已知常温常压下下列反应的能量变化如图所示:
写出由二氧化碳和氢气制备甲醇的热化学方程式:_______ 。
(2)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=-49.5kJ·mol-1
副反应:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H2=+41.2kJ·mol-1
①在一定条件下,向某1L恒容密闭容器中充入1molCO2和amolH2发生主反应。图中能表示该反应的平衡常数K与温度T之间的变化关系的是曲线_______ (填“m”或“n”),判断依据是_______ 。
②副反应的反应速率v=v正-v逆=k正c(CO2)·c(H2)k逆cm(CO)·cn(H2O),其中k正、k逆分别为正、逆反应速率常数。该反应的平衡常数K=,则m=_______ ,升高温度时k正-k逆_______ (填“增大”减小”或“不变”)。
③在一定温度下,①中的起始总压强为21.2MPa。实验测得CO2的平衡转化率和平衡时CH3OH的选择性随温度变化如图所示:
已知:CH3OH的选择性=×100%。图中表示平衡时CH3OH的选择性的曲线为_______ (填“X”或“Y”),温度高于280°C时,曲线Y随温度升高而升高的原因是_______ 。240°C时,反应20min容器内达平衡状态,副反应的K,初始充入H2的物质的量a=_______ mol,主反应的平衡常数Kp=_______ (MPa)-2(①用平衡分压代替平衡浓度,分压=总压×物质的量分数;②计算结果保留1位小数)。
(1)已知常温常压下下列反应的能量变化如图所示:
写出由二氧化碳和氢气制备甲醇的热化学方程式:
(2)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=-49.5kJ·mol-1
副反应:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H2=+41.2kJ·mol-1
①在一定条件下,向某1L恒容密闭容器中充入1molCO2和amolH2发生主反应。图中能表示该反应的平衡常数K与温度T之间的变化关系的是曲线
②副反应的反应速率v=v正-v逆=k正c(CO2)·c(H2)k逆cm(CO)·cn(H2O),其中k正、k逆分别为正、逆反应速率常数。该反应的平衡常数K=,则m=
③在一定温度下,①中的起始总压强为21.2MPa。实验测得CO2的平衡转化率和平衡时CH3OH的选择性随温度变化如图所示:
已知:CH3OH的选择性=×100%。图中表示平衡时CH3OH的选择性的曲线为
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9 . 2021年11月2日,第四届世界顶尖科学家碳大会——通往“双碳目标”的科技之路论坛在上海召开。我国科学家刘科提到了绿色甲醇技术,将CO2转化为甲醇是实现碳达峰、碳中和的一种非常重要的路径。回答下列问题:
(1)已知H2(g)和CH3OH(l)的燃烧热分别为285.8kJ·mol-1、726.5kJ·mol-1,则CO2与H2反应生成液态甲醇和液态水的热化学方程式为_____ 。
(2)最近科学家采用真空封管法制备磷化硼纳米颗粒,在发展非金属催化剂实现CO2电催化还原制备甲醇方向取得重要进展,反应历程如图所示:
①反应容易得到的副产物有CO和CH2O,其中相对较少的副产物为_____ 。
②上述合成甲醇的反应速率较慢,要使反应速率加快,主要降低下列变化中_____ (填字母)的能量变化。
A.*CO+*OH→*CO+*H2O B.*CO+*H2O→*CO
C.*OCH2→*OCH3 D.*OCH3→*CH3OH
(3)一定条件下,在1L恒容密闭容器中充入1molCO2和3molH2发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),温度对CO2平衡转化率及催化剂的催化效率影响如图所示:
①下列说法能说明该反应达到化学平衡状态的是_____ (填字母)。
A.混合气体的密度不再变化
B.混合气体的平均相对分子质量不再变化
C.CO2、H2、CH3OH、H2O的物质的量之比为1∶3∶1∶1
D.H2O(g)和CO2(g)的生成速率之比为1∶1
②反应速率:v正(M)_____ (填“大于”“小于”“等于”或“无法判断”,下同)v逆(N),化学平衡常数:KM_____ KN。
③M点甲醇的体积分数为_____ ,该温度下,反应的平衡常数K=_____ 。
④已知:反应速率v=v正-v逆=k正c(CO2)·c3(H2)-k逆c(CH3OH)·c(H2O),k正、k逆分别为正、逆反应速率常数,则Q点时=_____ (保留2位小数)。
(1)已知H2(g)和CH3OH(l)的燃烧热分别为285.8kJ·mol-1、726.5kJ·mol-1,则CO2与H2反应生成液态甲醇和液态水的热化学方程式为
(2)最近科学家采用真空封管法制备磷化硼纳米颗粒,在发展非金属催化剂实现CO2电催化还原制备甲醇方向取得重要进展,反应历程如图所示:
①反应容易得到的副产物有CO和CH2O,其中相对较少的副产物为
②上述合成甲醇的反应速率较慢,要使反应速率加快,主要降低下列变化中
A.*CO+*OH→*CO+*H2O B.*CO+*H2O→*CO
C.*OCH2→*OCH3 D.*OCH3→*CH3OH
(3)一定条件下,在1L恒容密闭容器中充入1molCO2和3molH2发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),温度对CO2平衡转化率及催化剂的催化效率影响如图所示:
①下列说法能说明该反应达到化学平衡状态的是
A.混合气体的密度不再变化
B.混合气体的平均相对分子质量不再变化
C.CO2、H2、CH3OH、H2O的物质的量之比为1∶3∶1∶1
D.H2O(g)和CO2(g)的生成速率之比为1∶1
②反应速率:v正(M)
③M点甲醇的体积分数为
④已知:反应速率v=v正-v逆=k正c(CO2)·c3(H2)-k逆c(CH3OH)·c(H2O),k正、k逆分别为正、逆反应速率常数,则Q点时=
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解题方法
10 . 利用反应A可将释放的CO2转化为具有工业利用价值的产品。
反应A:
已知:
(1)反应Ⅱ是___________ 反应(填“吸热”或“放热”),其原因是___________ 。
(2)反应A的热化学方程式是___________ 。
反应A:
已知:
(1)反应Ⅱ是
(2)反应A的热化学方程式是
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2022-01-28更新
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98次组卷
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2卷引用:山西省晋中市平遥县第二中学2021-2022学年高二上学期12月考试化学试题