1 . 酚类化合物在医疗、环保、工业等方面有着广泛的用途。
(1)苯酚可用于外科器械消毒、皮肤杀菌与止痒,可通过磺化法制备。该工艺具体流程如下:
反应③的化学方程式为___________ 。
(2)石油加工、造纸等企业易产生含有苯酚的工业废水,可通过O3-H2O2氧化法进行处理,其原理为C6H5OH+H2O2+O3→CO2+H2O(非可逆反应,反应未配平)。在T1℃和T2℃时,分别向含有苯酚的水样中加入等量的30%H2O2溶液,再以相同的流速向水样中通入O3,测得水样中苯酚的含量随时间变化的曲线如图所示。
①在T1℃时,0~10min内,C6H5OH的平均反应速率为___________ 。
②请判断T1和T2的大小:T1___________ (填“>”“<”或“=”)T2,T1℃时对工业废水中苯酚的去除率低于T2℃时的原因可能是___________ (写一种即可)。
(3)利用FeCl3溶液与苯酚的显色反应,可定性检测工业废水中的苯酚,其反应原理为Fe3++6C6H5OH[Fe(C6H5O)6]3-(紫色)+6H+。反应到达平衡时,下列说法正确的有___________(填标号)。
(4)邻苯二酚钠类配体(L)与金属离子(M)形成的配合物可应用于医药、水处理等领域。其溶液中存在平衡:
M+LML K1
ML+LML2 K2
某研究小组配制了M与L起始浓度比不同的系列溶液,其中L的起始浓度c0(L)=0.02mol/L。
测得平衡时L、ML、ML2的与的变化关系如图所示。
①表示与变化关系的曲线为___________ (填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。
②当=0.6时,c平(ML2)=___________ ,K1=___________ 。
(1)苯酚可用于外科器械消毒、皮肤杀菌与止痒,可通过磺化法制备。该工艺具体流程如下:
反应③的化学方程式为
(2)石油加工、造纸等企业易产生含有苯酚的工业废水,可通过O3-H2O2氧化法进行处理,其原理为C6H5OH+H2O2+O3→CO2+H2O(非可逆反应,反应未配平)。在T1℃和T2℃时,分别向含有苯酚的水样中加入等量的30%H2O2溶液,再以相同的流速向水样中通入O3,测得水样中苯酚的含量随时间变化的曲线如图所示。
①在T1℃时,0~10min内,C6H5OH的平均反应速率为
②请判断T1和T2的大小:T1
(3)利用FeCl3溶液与苯酚的显色反应,可定性检测工业废水中的苯酚,其反应原理为Fe3++6C6H5OH[Fe(C6H5O)6]3-(紫色)+6H+。反应到达平衡时,下列说法正确的有___________(填标号)。
A.加水稀释,溶液pH减小 |
B.滴入几滴浓盐酸,增大 |
C.加入少量NaOH固体,反应平衡常数增大 |
D.加入少量Cu粉,溶液紫色变浅 |
(4)邻苯二酚钠类配体(L)与金属离子(M)形成的配合物可应用于医药、水处理等领域。其溶液中存在平衡:
M+LML K1
ML+LML2 K2
某研究小组配制了M与L起始浓度比不同的系列溶液,其中L的起始浓度c0(L)=0.02mol/L。
测得平衡时L、ML、ML2的与的变化关系如图所示。
①表示与变化关系的曲线为
②当=0.6时,c平(ML2)=
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解题方法
2 . 甲醛(HCHO)是主要的室内环境污染物,同时又是重要的化工原料。
Ⅰ.利用分光光度法测定室内HCHO含量
(1)测定原理:将痕量HCHO加入过量酸性溶液中,被还原为,再加入过量KI-淀粉溶液,溶液显蓝色。
已知:溶液吸光度大小与溶液颜色深浅成正比。
①基态Cr原子的核外电子排布式:___________ 。
②完成离子方程式:_______
__________________________________________________________________
(2)测定方法:
实验①:向一定量待测HCHO溶液中滴加过量酸性K2Cr2O7溶液,振荡后加入过量的淀粉-KI溶液。
实验②:用等体积去离子水代替实验①中的HCHO溶液,重复上述操作。
两组实验充分反应后,测得不同波长下吸光度A,绘制吸收光谱曲线如下图所示。
①请你判断表现实验①中溶液吸光度的曲线为___________ 。
②根据上图曲线,选定在波长下,测定不同浓度溶液的吸光度A,得到之间的关系为:。,某待测溶液的吸光度A为0.182,则该溶液中HCHO含量为___________ 。
Ⅱ.甲醛的制备:甲醇脱氢法
已知反应a:
反应b:
反应c:
反应d:
(3)___________ 。
(4)在一个2L恒容密闭容器中充入1molCH3OH(g),在催化剂作用下发生反应a、d,在不同温度下连续反应20min后,测得甲醇的转化率、甲醛的选择性与温度的关系如下图所示。
①600℃时,体系中H2的物质的量为___________ ,平均反应速率___________ mol/(L·min)。
②当温度高于650℃,甲醛的选择性下降的原因不可能是___________ 。
A.升高温度使催化剂活性降低 B.升高温度使反应a逆向移动
C.温度升高反应d速率加快 D.升高温度使反应d正向移动
Ⅰ.利用分光光度法测定室内HCHO含量
(1)测定原理:将痕量HCHO加入过量酸性溶液中,被还原为,再加入过量KI-淀粉溶液,溶液显蓝色。
已知:溶液吸光度大小与溶液颜色深浅成正比。
①基态Cr原子的核外电子排布式:
②完成离子方程式:
__________________________________________________________________
(2)测定方法:
实验①:向一定量待测HCHO溶液中滴加过量酸性K2Cr2O7溶液,振荡后加入过量的淀粉-KI溶液。
实验②:用等体积去离子水代替实验①中的HCHO溶液,重复上述操作。
两组实验充分反应后,测得不同波长下吸光度A,绘制吸收光谱曲线如下图所示。
①请你判断表现实验①中溶液吸光度的曲线为
②根据上图曲线,选定在波长下,测定不同浓度溶液的吸光度A,得到之间的关系为:。,某待测溶液的吸光度A为0.182,则该溶液中HCHO含量为
Ⅱ.甲醛的制备:甲醇脱氢法
已知反应a:
反应b:
反应c:
反应d:
(3)
(4)在一个2L恒容密闭容器中充入1molCH3OH(g),在催化剂作用下发生反应a、d,在不同温度下连续反应20min后,测得甲醇的转化率、甲醛的选择性与温度的关系如下图所示。
①600℃时,体系中H2的物质的量为
②当温度高于650℃,甲醛的选择性下降的原因不可能是
A.升高温度使催化剂活性降低 B.升高温度使反应a逆向移动
C.温度升高反应d速率加快 D.升高温度使反应d正向移动
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3 . I.汽车行驶、某些化工厂生产过程,会向空气中排放出NOx、CO、SO2等有害气体,影响生态环境。
(1)汽油中含有某种烃A。已知A的相对分子质量为100,其中氢元素的质量分数为16%,A的分子式为____ 。
II.为防止氮的氧化物污染空气,可用氨或活性炭还原氮氧化物。回答下列问题:
(2)为了减少重型柴油车排放NOx,向尾气处理装置内自动喷入的尿素溶液在一定条件下先转化为NH3,NH3再与NOx反应生成两种无污染的物质。
①写出其中NH3与NO在一定条件下反应的化学方程式:____ 。
②为提高此反应的速率,下列措施可行的是_____ (填字母代号)。
A.缩小容器体积 B.降低温度 C.使用适合催化剂 D.移出产物
(3)向两个1L的密闭容器中各加入活性炭(足量)和1.0molNO,发生反应为:C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)。实验测得不同温度下NO和N2的物质的量变化如表所示:
①温度为T1℃时,0~5min内,以CO2表示的该反应的平均速率v(CO2)=____ mol·L-1·min-1;反应达到最大限度(即平衡状态)时,混合气体中N2的物质的量分数为____ 。从反应开始到建立平衡的过程中,体系内气体的总压强____ (填“变大”“变小”或“不变”)。
②两容器中的温度关系为T1____ T2(填“>”“<”或“=”)。
③下列情况能说明该反应C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)达到平衡状态的是____ 。
A.2v正(NO)=v逆(CO2)
B.混合气体中N2的体积分数保持不变
C.单位时间内断裂1个N≡N同时生成1个C=O
D.恒温、恒容条件下,混合气体的密度保持不变
E.恒温、恒容条件下,混合气体的平均摩尔质量保持不变
(1)汽油中含有某种烃A。已知A的相对分子质量为100,其中氢元素的质量分数为16%,A的分子式为
II.为防止氮的氧化物污染空气,可用氨或活性炭还原氮氧化物。回答下列问题:
(2)为了减少重型柴油车排放NOx,向尾气处理装置内自动喷入的尿素溶液在一定条件下先转化为NH3,NH3再与NOx反应生成两种无污染的物质。
①写出其中NH3与NO在一定条件下反应的化学方程式:
②为提高此反应的速率,下列措施可行的是
A.缩小容器体积 B.降低温度 C.使用适合催化剂 D.移出产物
(3)向两个1L的密闭容器中各加入活性炭(足量)和1.0molNO,发生反应为:C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)。实验测得不同温度下NO和N2的物质的量变化如表所示:
温度/℃ | 物质的量/mol | 时间 | ||||
0 | 5min | 9min | 10min | 12min | ||
T1 | NO | 1.0 | 0.58 | 0.42 | 0.40 | 0.40 |
N2 | 0 | 0.21 | 0.29 | x | x | |
T2 | NO | 1.0 | 0.50 | 0.34 | 0.34 | |
N2 | 0 | 0.25 | 0.33 | 0.33 |
②两容器中的温度关系为T1
③下列情况能说明该反应C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)达到平衡状态的是
A.2v正(NO)=v逆(CO2)
B.混合气体中N2的体积分数保持不变
C.单位时间内断裂1个N≡N同时生成1个C=O
D.恒温、恒容条件下,混合气体的密度保持不变
E.恒温、恒容条件下,混合气体的平均摩尔质量保持不变
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4 . 重要的化工原料丁烯(C4H8)可由丁烷(C4H10)催化脱氢制备,反应如下:
△H
已知:i.该工艺过程的副产物有炭(C),生成的积炭会附着在催化剂表面,影响催化效果。
ii.温度过高会引发正丁烷裂解生成低碳烃类的副反应。
iii.CH2=CHCH2CH3(g)+6O2 (g)=4CO2 (g)+4H2O(l) △H1
△H3
(1)用△H1、△H2、△H3表示丁烷催化脱氢反应的反应热△H=_______ 。
(2)寻找高效的催化剂是脱氢反应重要的研究课题之一、
①催化剂使用 段时间后活性会下降,通入适量氢气可使其改善,氢气的作用是_______ 。
②其他条件相同时,以SiO₂为载体与不同质量百分比的CrOx组合,催化效果相关数据如表。
下列说法正确的是_______ (填序号)。[收率=(生成某产物的原料量/投入的原料量)×100%]
a.脱氢反应中SiO2不起催化作用 b. CrOx的含量越高,反应的催化效果越好
c. CrOx的含量对丁烷脱氢反应的焓变有影响 d. 正丁烯收率越高,则原料的利用率越高
(3)其他条件相同,30min时测得正丁烷转化率、正丁烯收率随温度的变化如图1。
① 实际生产温度选择590℃, 由图1说明其理由是_______ 。
②590℃时,向体积为 1L 的密闭容器中充入3mol正丁烷气体,据图1计算0~30min内生成正丁烯的平均反应速率为_______ mol/(L·min)。
(4)利用电解装置可以将尾气中的 NO 转化为尿素[CO(NH2) 2,其中碳的化合价为+4 价,属于非电解质],工作原理如图2所示。
①阴极的电极反应式为_______ 。
②反应 段时间后,阳极区的pH基本不变,结合化学用语解释原因为_______ 。
△H
已知:i.该工艺过程的副产物有炭(C),生成的积炭会附着在催化剂表面,影响催化效果。
ii.温度过高会引发正丁烷裂解生成低碳烃类的副反应。
iii.CH2=CHCH2CH3(g)+6O2 (g)=4CO2 (g)+4H2O(l) △H1
△H3
(1)用△H1、△H2、△H3表示丁烷催化脱氢反应的反应热△H=
(2)寻找高效的催化剂是脱氢反应重要的研究课题之一、
①催化剂使用 段时间后活性会下降,通入适量氢气可使其改善,氢气的作用是
②其他条件相同时,以SiO₂为载体与不同质量百分比的CrOx组合,催化效果相关数据如表。
实验组 | 催化剂组成 | 正丁烷转化率 /% | 正丁烯收率 /% |
1 | 无催化剂 | 5 | 0.35 |
2 | SiO2 | 5 | 0.35 |
3 | SiO2+9%CrOx | 25.5 | 18.3 |
4 | SiO2+15% CrOx | 27.5 | 20.65 |
5 | SiO2+21%CrOx | 24 | 17.87 |
a.脱氢反应中SiO2不起催化作用 b. CrOx的含量越高,反应的催化效果越好
c. CrOx的含量对丁烷脱氢反应的焓变有影响 d. 正丁烯收率越高,则原料的利用率越高
(3)其他条件相同,30min时测得正丁烷转化率、正丁烯收率随温度的变化如图1。
① 实际生产温度选择590℃, 由图1说明其理由是
②590℃时,向体积为 1L 的密闭容器中充入3mol正丁烷气体,据图1计算0~30min内生成正丁烯的平均反应速率为
(4)利用电解装置可以将尾气中的 NO 转化为尿素[CO(NH2) 2,其中碳的化合价为+4 价,属于非电解质],工作原理如图2所示。
①阴极的电极反应式为
②反应 段时间后,阳极区的pH基本不变,结合化学用语解释原因为
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5 . 阅读题目,回答问题:
(1)FeCl3常用于腐蚀印刷电路铜板,反应过程的离子方程式为____ ,若将此反应设计成原电池,请写出该原电池负极电极反应为____ ,正极电极反应为____ 。
(2)为探究FeCl3在H2O2制取O2反应中的作用,某兴趣小组进行下列实验:向试管中加入5mL11mol·L-1H2O2溶液,静置几分钟,无明显现象;滴加2滴1mol·L-1FeCl3溶液,立即产生大量气泡。(已知H2O2不与Cl-反应)
①加FeCl3溶液反应20min后,H2O2的浓度变为10.5mol·L-1,则20min内H2O2的平均反应速率为_____ 。
②反应结束后,滴加KSCN溶液,试管中溶液呈红色。经测定,溶液中Fe3+的量没有变化。综合以实验,可推断出:在H2O2制O2反应中,FeCl3作____ 剂。
(3)H2O2是实验室常见的强氧化剂,在医疗上可用作消毒剂等。某兴趣小组为探究外界条件对H2O2分解反应速率的影响,设计如表所示实验。
填写表中空白内容:II____ ,III____ ,IV____ 。
(4)如图装置可以把氢气中蕴含的化学能转化为电能,被称为氢氧燃料电池。
①该电池的正极是电极____ (填“a”或“b”),负极发生反应的方程式为____ 。
②电池工作时,溶液中的K+会向____ 区移动(填“正极”或“负极”),当外电路中转移1mol电子时,消耗的O2在标准状况下体积为____ 。
(1)FeCl3常用于腐蚀印刷电路铜板,反应过程的离子方程式为
(2)为探究FeCl3在H2O2制取O2反应中的作用,某兴趣小组进行下列实验:向试管中加入5mL11mol·L-1H2O2溶液,静置几分钟,无明显现象;滴加2滴1mol·L-1FeCl3溶液,立即产生大量气泡。(已知H2O2不与Cl-反应)
①加FeCl3溶液反应20min后,H2O2的浓度变为10.5mol·L-1,则20min内H2O2的平均反应速率为
②反应结束后,滴加KSCN溶液,试管中溶液呈红色。经测定,溶液中Fe3+的量没有变化。综合以实验,可推断出:在H2O2制O2反应中,FeCl3作
(3)H2O2是实验室常见的强氧化剂,在医疗上可用作消毒剂等。某兴趣小组为探究外界条件对H2O2分解反应速率的影响,设计如表所示实验。
试管编号 | 实验目的 | H2O2溶液 | 温度 | 水的体积/mL | FeCl3溶液体积/mL | |
质量分数 | 体积/mL | |||||
I | 为编号II实验的参照 | 12% | 5.0 | 常温 | 0 | 0 |
II | 温度对反应速率的影响 | —— | 5.0 | 60℃ | 0 | 0 |
III | 为编号IV实验的参照 | 4.0% | 5.0 | 常温 | —— | 0 |
IV | —— | 4.0% | 5.0 | 常温 | 0 | 1.0 |
填写表中空白内容:II
(4)如图装置可以把氢气中蕴含的化学能转化为电能,被称为氢氧燃料电池。
①该电池的正极是电极
②电池工作时,溶液中的K+会向
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6 . 某温度时,在一个2L的密闭容器中,X、Y、Z三种气体的物质的量随时间的变化曲线如图所示。根据图中数据填空:
(1)该反应的化学方程式为___________ 。
(2)反应开始至2min,以气体Z表示的平均反应速率为___________ 。1min时,正反应速率___________ (填“>”“<”或“=”)逆反应速率。的平衡转化率为___________ 。
(3)恒温恒容条件下,能说明该反应达到化学平衡状态的标志是___________。
①混合气体的压强不再变化
②混合气体的密度不再变化
③X的百分含量不再变化
④混合气体的平均相对分子质量不再变化
⑤v(X):v(Y)=3:1
(4)反应开始至2min末,以气体X表示的平均反应速率为___________ ;反应开始时与反应达平衡状态时的压强之比为___________ 。
(1)该反应的化学方程式为
(2)反应开始至2min,以气体Z表示的平均反应速率为
(3)恒温恒容条件下,能说明该反应达到化学平衡状态的标志是___________。
①混合气体的压强不再变化
②混合气体的密度不再变化
③X的百分含量不再变化
④混合气体的平均相对分子质量不再变化
⑤v(X):v(Y)=3:1
A.①②⑤ | B.①③④ | C.②③④ | D.③④⑤ |
(4)反应开始至2min末,以气体X表示的平均反应速率为
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7 . 重整技术是实现“碳中和”的一种理想的利用技术,反应为 。某温度下,向密闭容器中充入气体和气体,后反应达到平衡,测得的含量为,下列说法正确的是
A. |
B.若继续往平衡体系中充入CH4,CH4转化率上升 |
C.该温度下CO2的平衡转化率为 |
D.升温后,该反应的平衡常数增大 |
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解题方法
8 . 合成氨是人类科技发展史上的一项重大突破。已知:在一定条件下,N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=-92.4kJ·mol-1
(1)将N2和H2通入体积为2L的恒温恒容密闭容器中,5min后达到化学平衡,测得NH3的浓度为0.2mol/L,这段时间内用N2的浓度变化表示的化学反应速率为___________ mol/(L·min)。
(2)某科研小组研究:在其他条件不变的情况下,改变起始物氢气的物质的量对工业合成氨反应的影响。实验结果如图所示(图中T表示温度,n表示H2物质的量)。
①图象中T2和T1的关系是:T2___________ T1(填“>,<或=”)。
②其他条件不变时,温度升高氨的平衡含量改变的原因是___________ (填字母序号)。
a.温度升高,正反应速率减小,逆反应速率增大,平衡逆向移动
b.温度升高,浓度商(Q)变大,Q>K,平衡逆向移动
c.温度升高,活化分子数增多,反应速率加快
d.温度升高,K变小,平衡逆向移动
③a、b、c、d四点所处的平衡状态中,反应物N2的转化率最高的是___________ (填字母)
(3)下图是某压强下,密闭容器中,N2和H2按物质的量浓度分别1mol/L和3mol/L投料进行反应,反应混合物中NH3的物质的量分数随温度的变化曲线。Ⅰ是平衡时的曲线,Ⅱ是不同温度下反应经过相同时间测得的曲线。
①图中a点,容器内n(N2)∶n(NH3)=___________ 。
②此条件下该反应的化学平衡常数K=___________ 。(用分数表示)
③图中b点,υ正______ υ逆(填“>”、“<”或“=”)。
(1)将N2和H2通入体积为2L的恒温恒容密闭容器中,5min后达到化学平衡,测得NH3的浓度为0.2mol/L,这段时间内用N2的浓度变化表示的化学反应速率为
(2)某科研小组研究:在其他条件不变的情况下,改变起始物氢气的物质的量对工业合成氨反应的影响。实验结果如图所示(图中T表示温度,n表示H2物质的量)。
①图象中T2和T1的关系是:T2
②其他条件不变时,温度升高氨的平衡含量改变的原因是
a.温度升高,正反应速率减小,逆反应速率增大,平衡逆向移动
b.温度升高,浓度商(Q)变大,Q>K,平衡逆向移动
c.温度升高,活化分子数增多,反应速率加快
d.温度升高,K变小,平衡逆向移动
③a、b、c、d四点所处的平衡状态中,反应物N2的转化率最高的是
(3)下图是某压强下,密闭容器中,N2和H2按物质的量浓度分别1mol/L和3mol/L投料进行反应,反应混合物中NH3的物质的量分数随温度的变化曲线。Ⅰ是平衡时的曲线,Ⅱ是不同温度下反应经过相同时间测得的曲线。
①图中a点,容器内n(N2)∶n(NH3)=
②此条件下该反应的化学平衡常数K=
③图中b点,υ正
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解题方法
9 . 下列实验操作、装置和试剂均正确并能达到实验目的的是
A.保存白磷 | B.测定的分解速率 |
C.含量滴定 | D.制取少量氯气 |
A.A | B.B | C.C | D.D |
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10 . “绿水青山就是金山银山”,运用化学反应原理研究NO的反应对缓解环境污染具有重要意义。回答下列问题:
(1)汽车尾气中NO生成过程的能量变化如图所示,该反应的热化学方程式为___________ 。
(2)通过NO传感器可检测汽车尾气中NO的含量,其工作原理如图所示。已知可在固体电解质中自由移动。
①电极为___________ (填“正极”或“负极”)。
②Pt电极的电极反应式为___________ 。
(3)工业上可利用甲烷还原NO减少氮氧化物的排放。向2L恒容密闭容器中通入、,一定条件下发生反应:,测得的物质的量随时间变化的关系如表。
①下列措施能够加快该反应速率的是___________ (填标号)。
A.使用催化剂 B.升高温度 C.及时分离水 D.充入He增大体系压强
②0~20min内,用NO表示该反应的平均速率为___________ mol∙L-1∙min-1。
③平衡时,的体积分数为___________ 。
④若反应体系中的初始压强为,则该反应的压强平衡常数___________ (用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
(4)溶液在碱性条件下可将烟气中的NO转化成,反应的离子方程式为______ 。
(1)汽车尾气中NO生成过程的能量变化如图所示,该反应的热化学方程式为
(2)通过NO传感器可检测汽车尾气中NO的含量,其工作原理如图所示。已知可在固体电解质中自由移动。
①电极为
②Pt电极的电极反应式为
(3)工业上可利用甲烷还原NO减少氮氧化物的排放。向2L恒容密闭容器中通入、,一定条件下发生反应:,测得的物质的量随时间变化的关系如表。
时间/min | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 |
0 | 0.6 | 1.0 | 1.3 | 1.5 | 1.5 |
A.使用催化剂 B.升高温度 C.及时分离水 D.充入He增大体系压强
②0~20min内,用NO表示该反应的平均速率为
③平衡时,的体积分数为
④若反应体系中的初始压强为,则该反应的压强平衡常数
(4)溶液在碱性条件下可将烟气中的NO转化成,反应的离子方程式为
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2023-12-21更新
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192次组卷
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3卷引用:河北省沧州市部分学校2023-2024学年高三上学期12月联考化学试题